A VÁROSI FELSZÍNBORÍTÁS-VÁLTOZÁS VIZSGÁLATA SZEGEDEN ŰR- ÉS LÉGIFELVÉTELEK ALAPJÁN A TÉRBELI FELBONTÁS HATÁSAI A VÁROSI FELSZÍNEK TÉRKÉPEZÉSÉBEN MUCSI LÁSZLÓ, HENITS LÁSZLÓ, GEIGER JÁNOS SZTE TTK Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék Földtani és Őslénytani Tanszék
SZEGED 1950-2006 gifelvétel (HM Térképészeti Kht) 50 Iparterület Makkosháza Tarján (ltp) Rókus Felsőváros rona űrfelvétel 1972 (USGS, SZTE TFGT) Móraváros Belváros Újszeged Alsóváros
Problémafelvetés Városi felszínek változását és annak hatását elemző komplex (pl. űrfelvételeken alapuló) vizsgálatok hiánya. A városi beépítettség hatékony térképezésére a nagy felbontású űrfelvételek alkalmasak, de problémát jelent az összetett felszínborítás miatt a városi területhasználati térképek készítése.
Célkitűzések 1. Új adatbázisra és módszertanra épülő megbízható beépítettségi térképek készítése. 2. A beépítettségváltozás térbeli és időbeli elemzésével megbízható adatbázist teremteni a kapcsolódó városökológiai, városklimatológiai vizsgálatokhoz.
Felhasznált adatok dátum műhold típusa, szenzor neve sávok száma felbontás 1972.05.20. Corona 1 Kb. 2 m 1979.07.19. Landsat MSS 4 80 m 1986.06.19. Landsat TM 7 30 m (120 m) 1988.08.29. SPOT HRV 3 20 m 1991.06.17. Landsat TM 7 30 m (120 m) 2000.08.20. Landsat ETM+ 7 30 m 2002.06.23. Landsat ETM+ 7+1 30 m (60 m, 120 m) 2004.08.19. IKONOS 4+1 4 m (1 m) 2006.09.30. Landsat TM 7 30 m (120 m)
Módszerek NDVI értékek térbeli vizsgálata a városi felszínborítás változásának pixelalapú elemzéséhez, Autokorreláció az eltérő geometriai felbontás hatásainak elemzése és a városi területhasználat térbeli léptékének megállapítása céljából, Főkomponens analízis és osztályozás a spektrálisan vegyes pixelek elemzése, beépítettségi térkép készítése a főkomponens sávok irányított osztályozásával,
Módszerek a változás elemzéséhez Pixelalapú kiértékelés, indexek alkalmazása NDVI=(IR-R)/(IR+R) [-1, 1] intervallumon értelmezett A [-1, 1] intervallumát 0,05 szélességű intervallumokra osztottam fel. 40 osztályt tartalmazó tematikus térkép összevont népszámlálási körzetek
35% 30% 25% 1986 százalék 20% 15% Belváros Makkosháza Alsóváros Kiskerti üdülők Ipari övezet 10% 5% 0% -0,2-0,15-0,1-0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 NDVI érték NDVI értékek alakulása néhány jellegzetes beépítésű körzetben 35% 30% 25% 2006 százalék 20% 15% Belváros Makkosháza Alsóváros Kiskerti üdülők Ipari övezet 10% 5% 0% -0,2-0,15-0,1-0,05 0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4 0,45 0,5 0,55 NDVI érték
-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3 0,7 0,8 0,9 0,6 0,5 0,4 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Belváros -0,2-0,1 0 0,1 0,2 0,3 NDVI érték 1986.06.19 1991.06.17 2000.08.20 2002.06.23 2004.08.19 2006.09.30-1
-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3 0,7 0,8 0,9 0,6 0,5 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% Alsóváros -0,2-0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 NDVI értékek 1986.06.1 1991.06.1 2000.08.2 2002.06.2 2004.08.1 2006.09.3 százalék -1
-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4 0,7 0,8 0,9 0,6 30% 25% 20% 15% 10% 5% 0% Makkosháza -0,3-0,2-0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 NDVI értékek 1986.06.19 1991.06.17 2000.08.20 2002.06.23 2004.08.19 2006.09.30-1 százalék
Tarján és Felsőváros városrészek növényzetének fejlődése 1986 1991 2002 2006 Landsat TM, ETM+ 453 (RGB)
Léptékprobléma
Léptékprobléma százalék 18% 16% 14% 12% 10% 8% 6% 4% 2% 0% -1-0,9-0,8-0,7-0,6-0,5-0,4-0,3-0,2-0,1 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 NDVI értékek 1986.06.19 1991.06.17 2000.08.20 2002.06.23 2004.08.19 2006.09.30 MILYEN TÉRBELI FELBONTÁSÚ ŰRFELVÉTEL ALKALMAS A KÜLÖNBÖZŐ BEÉPÍTETTSÉGI TÍPUSOK ELEMZÉSÉRE?
Városi reflektancia léptékének vizsgálata 2D autokorrelációval Belváros Alsóváros Makkosháza Kertváros
1D metszetek és a lépték meghatározása Belváros Alsóváros Makkosháza Kertváros A városi reflektancia léptékének megállapítása a 0,1-es autokorrelációs értek szerinti csúcsszélességnél történt
Az autokorrelációs vizsgálat eredménye A szegedi beépítési típusok reflektanciájának eltérő léptékei (10-60 m) miatt mindenképpen egy 10 m alatti felbontású űrfelvétel szükséges a felszínborítás pontos és hatékony térképezéséhez, ezáltal csökkenthető a vegyes (határátmeneti) pixelek súlya az elemzéskor. Ezt a feltételt az IKONOS műhold szenzora által készített 4 m felbontású multispektrális képek elégítik ki.
Beépítettségi térkép készítése IKONOS felvételből főkomponens analízis módszerével Városökológiai modellek alapadata a beépítettségi térkép IKONOS felvétel 2004-ből Spektrálisan vegyes pixelek elemzésére a vizsgált módszerek közül a főkomponens elemzés bizonyult a leghatékonyabbnak Az első három főkomponens sáv tartalmazza a 4- sávos multispektrális felvétel információtartalmának 97%-át.
PCA módszerrel előállított kompozit
Felszínborítottsági térkép VIS modell
Összefoglalás-Eredmények A célkitűzéseknek megfelelően sikerült megállapítani a városi reflektancia térbeli léptékének mértékét a különböző beépítési típusokra. Az NDVI értékek idősoros elemzésével bizonyítottam a zöldfelületi arányok változását (a beépítettség növekedése, ill. a zöldfelület növekedése) egyes beépítési típusok esetében, adott városrészekben. IKONOS űrfelvétel alapján elkészítettem egy nagy pontosságú városi felszínborítottsági térképet, mely támogatja a környezeti folyamatok nagy méretarányú modellezését, ill. a városökológiai tervezés bemenő alapadatául szolgálhat.
Köszönöm a figyelmet!