A távérzékelés és fizikai alapjai 2. Alkalmazási példák Csornai Gábor László István Budapest Főváros Kormányhivatala Mezőgazdasági Távérzékelési és Helyszíni Ellenőrzési Osztály Az előadás 2011-es átdolgozott változata a TÁMOP 4.2.1./B-09/1/KMR-2010-0003 pályázat támogatásával készült.
A FÖMI mezőgazdasági távérzékelési programja KSH SZÖGYÜ
Országos Szántóföldi Növénymonitoring és Termésbecslés (NÖVMON) (1997-2003)
Crop and natural resources monitoring by remote sensing for management purposes Adatáramlás a NÖVMON rendszerében 1. Megye Előzetes kalibrációs mérések több éves adatsorból kiindulva L egend Winter wheat Spring barley Winter barley M aize Silage maize Sunflow er Sugarbeet A lfalfa Peas Spring fodder crops Other cereals Referenciaadatok Nagyfelbontású űrfelvételek Kisfelbontású űrfelvételek Növénytérképek és területi adatok NÖVMON INFORMÁCIÓ KIVONÁSI RENDSZER 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 0,00 April May June July August September A növényfejlődés felmérése Hozam-előrejelzés Őszi búza 1. Megye (kg/ha) Őszi árpa (kg/ha) Tavaszi árpa (kg/ha) 2. Pest, Budapest 3 650 3 146 2 540 Közép-Magyarország 3 650 3 146 2 540 Fejér 4 180 3 802 3 298 Winter wheat Komárom-Esztergom 3 909 3 486 2 834 (reported by 5th of July, 2002.) Veszprém 3 760 3 407 3 031 Közép-Dunántúl 4 022 3 535 3 047 Győr-Moson-Sopron 3 712 3 378 3 307 Vas 3 626 3 250 3 245 Zala 3 861 3 610 3 152 Nyugat-Dunántúl 3 712 3 405 3 266 Baranya 4 346 3 867 2 934 Somogy 3 718 3 572 2 959 Tolna 4 179 3 957 3 040 Dél-Dunántúl 4 093 3 796 2 960 Borsod-Abaúj-Zemplén 3 328 2 912 2 721 Maize (reported by 18th of Sept. 2002.) Heves 3 116 2 977 2 614 Nógrád 3 193 2 841 2 541 Észak-Magyarország 3 222 2 932 2 659 Hajdú-Bihar 3 681 3 148 2 396 Jász-Nagykun-Szolnok 3 365 3 261 2 572 Szabolcs-Szatmár-Bereg 3 636 3 156 2 663 Észak-Alföld 3 507 3 207 2 528 Bács-Kiskun 3 700 3 207 2 234 Békés 3 461 3 265 2 387 Csongrád 3 421 2 976 2 582 Dél-Alföld 3 528 3 165 2 360 Őszi búza (ha) Őszi árpa (ha) Tavaszi árpa (ha) 2. Pest, Budapest 69 694 13 522 7 871 Közép-Magyarország 69 694 13 522 7 871 Fejér 82 809 8 603 4 659 Komárom-Esztergom 30 598 5 621 4 744 Veszprém 36 982 15 751 9 654 Közép-Dunántúl 150 389 29 975 19 057 Győr-Moson-Sopron 68 062 13 965 24 257 Vas 39 011 7 456 13 853 Zala 22 241 7 441 6 030 Nyugat-Dunántúl 129 314 28 862 44 140 Baranya 55 873 13 734 5 959 Somogy 50 241 11 666 2 018 Tolna 54 666 10 264 1 965 Dél-Dunántúl 160 780 35 664 9 942 Borsod-Abaúj-Zemplén 58 269 5 249 20 885 Heves 52 188 6 397 10 906 Nógrád 22 031 2 040 6 673 Észak-Magyarország 132 488 13 686 38 464 Hajdú-Bihar 68 156 8 238 8 487 Jász-Nagykun-Szolnok 116 323 14 016 15 198 Szabolcs-Szatmár-Bereg 36 212 5 087 3 284 Észak-Alföld 220 691 27 341 26 969 Bács-Kiskun 93 202 27 864 6 043 Békés 124 146 21 279 3 893 Csongrád 70 870 17 375 2 930 Dél-Alföld 288 218 66 518 12 866 Jelentések
Alkalmazási programok a NÖVMON bázisán Mezőgazdasági Parcella-azonosító Rendszer (MePAR) Nemzeti területalapú támogatások EUharmonikus ellenőrzése (2000-2003) EU-s területalapú támogatások távérzékeléses ellenőrzése (2004-től) Árvízmonitoring Belvízmonitoring Aszálymonitoring Gyapjas pille kártételének kimutatása Parlagfű-kimutatás távérzékeléssel Szőlő- és gyümölcskataszter (VINGIS)
A Mezőgazdasági Parcella Azonosító Rendszer (MePAR)
A MePAR a területalapú támogatások 2004-től használandó kizárólagos hivatkozási rendszere A mezőgazdasági- és vidékfejlesztési célú terület alapú kifizetések eljárásaiban kizárólagos teljesen számítógépes rendszer és adatbázis, amelyben a táblák azonosításának egységei a fizikai blokkok, ortofotó-háttérrel megjelenítve. A fizikai blokkokon belül kell megadni a kérelmezés alapegységeit, a mezőgazdasági parcellákat. Az EU 28 tagállamának túlnyomó többségében ortofotón alapuló parcella-azonosító rendszert használnak.
A MePAR alapegysége a fizikai blokk A fizikai blokk határvonalai Támogatható és nem támogatható területek határvonalai E8VQW-9-00 31.48 ha Egyedi blokkazonosító és nettó támogatható terület ortofotó Tájékoztató kataszteri fedvény
A MePAR kiépítéséhez felhasznált adatok 2000. / (2003) évi ortofotó Topográfiai térkép 2000-2003 évi űrfelvételek (Landsat, IRS, SPOT) + + 1. Ortofotó - térképi alap és megújuló háttér 2. Topográfiai térkép - segíti az időben állandó határolóelemek azonosítását 3. Többéves űrfelvétel-idősor - a földhasználat azonosításában és a határolóelemek megtalálásában segít 4. Kataszteri térképek - a tájékozódást segítő fedvényként Légi és űrfelvétel integrálása
Területalapú támogatások távérzékeléses ellenőrzése
A kérelmekben foglalt állítások összevetése a tényleges állapottal: Termesztett növény Vetésterület Helyes Mezőgazdasági és Környezeti Állapot (HMKÁ) Művelési minimumkövetelmények (MINK) Zöldítés szempontjai Igénylések A távérzékeléses ellenőrzés lényege és elve Ellenőrzés űrfelvételekkel, térinformatikai rendszerben Eredmény: ellenőrzési dokumentumok
Az ellenőrzés alapadatai: nagy- és szuperfelbontású űrfelvételek (HR, VHR) Nagyfelbontású (10-25m) idősorok Szuperfelbontású (0,5-1m) Tavasz Nyár VHR 1 21 Nyár 2 SPOT 2,4,5,6,7 Landsat 5/7 TM, 8 OLI IRS-1C/1D/P6/R2 LISS DMC, Theos Sentinel-2A/2B TÁMELL központi adatbázis Űrfelvételek Növényazonosítás Területmérés Ikonos QuickBird Eros A/B GeoEye WorldView 1, 2, 3, 4 Pléiades-1A/1B
Területalapú kérelmek távérzékeléses ellenőrzése saját fejlesztésű térinformatikai szoftverrel a FÖMI-ben 2014-ig Digitalizált gazdarajz Kérelemadatbázis Szuperfelbontású (VHR) űrfelvételek a területméréshez Nagyfelbontású űrfelvétel-idősor a hasznosítás ellenőrzésére
A kérelmek távérzékeléses ellenőrzése saját fejlesztésű térinformatikai szoftverrel a FÖMI-ben 2015-től
Árvízmonitoring
2000. április 9. 4:55 120 ha-os részletesség 2000. április 12. 15:50 120 ha-os részletesség Áradás a Kőrösön 2000-ben 2000. április 23. 8:45 0,1 ha-os részletesség
Valós idejű árvízmegfigyelés, 2001
Belvízmonitoring
A belvízborítás pontosan felmérhető az űrfelvételekkel Landsat TM színkompozit a Békés megyei Hunya környékéről A vizes területek kihangsúlyozásával készült speciális színkompozit nagy részletességgel mutatja a víz jelenlétét a szántóterületeken, az áradó Kettős- Köröst. Jól látható, hogy a természetes medermaradványok zónájában szárazabb a talaj, de a vízelvezetés nem megoldott volta miatt, hatása szűk területekre korlátozódik. 1999. március 12.
Objektív belvíztérkép-részlet Az előző ábrán látható űrfelvétel-részlet digitális feldolgozásának eredménye. A területadatok az ábrázolt felvételrészletre vonatkoznak. A nagyfelbontású űrfelvételek a kategorizálás további finomítását is lehetővé teszik. A megyei szintű belvíztérkép - amiből ez egy kis részlet - ezen kategóriák megyei területadatait is megadja.
Aszálymonitoring
Aszály 2000, 2001 augusztus NOAA AVHRR Aszály 2000, 2001 augusztus SPOT VEGETATION NDVI különbségtérkép:1. dekád Aug 2000 - Átlag (1991,1993,2000,2001) NDVI (2000-1998) >-0.20-0.19 - -0.10-0.09 - -0.05-0.04 - +0.04 +0.05 - +0.09 +0.10 - +0.19 >+0.20 NDVI különbségtérkép:1. dekád Aug 2001 - Átlag (1991,1993,2000,2001) < -0.3-0.3 - -0.05 NDVI (2001-1998) >-0.20-0.19 - -0.10-0.09 - -0.05-0.04 - +0.04 +0.05 - +0.09 +0.10 - +0.19 >+0.20-0.05 - +0.05 +0.05 - +0.3 > +0.3
NDVI NDVI Távérzékeléses aszálymonitoring növényspecifikus vegetációs index alapján Búza június 2. dekád 0,7 Búza fejlődési görbék 0,6 0,5 0,4 0,3 1997 1998 1999 2000 Jelkulcs: 0,2 0,1 Jász-Nagykun-Szolnok < -0.3 1991 0 April May June July 90 120 150 180 210-0.3 - -0.05 0,7-0.05 - +0.05 0,6 +0.05 - +0.3 0,5 > +0.3 Az aktuális év eltérése a három év átlagától 1993 NDVI 0,4 0,3 0,2 0,1 Hajdú-Bihar 0 90 120 150 180 210 April May June July 1997 1998 1999 2000 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 1997 1998 1999 2000 0,2 2000 0,1 Tolna 0 90 120 150 180 210 April May June July
Parlagfűkimutatás távérzékeléssel
A parlagfű életciklusa Csíranövény A négy leveles parlagfű A bimbózás kezdete Fészekvirágzatok Pollenszórás Kaszattermés Parlagfűvel fertőzött tábla
A csapadékhiány egy jellegzetes következménye a napraforgó kultúrákban a nagyon súlyos elgyomosodás. A gyomirtó szerek megfelelő hatásához szükséges, hogy kijuttatás után a talajba mosódjék. Ha ez nem történik meg, a védekezés hatástalan marad. A szárazságra kevésbé érzékeny gyomok, pl. a parlagfű elnyomják napraforgót, ez lehet olyan mértékű is, hogy betakarítani sem érdemes az ilyen táblákat. Az űrfelvételeken a gyomos napraforgótáblák az augusztusi időszakban is erősen borítanak. 2003. június 30. 2003. július 20. 2003. augusztus. 12.
A távérzékelés lehetőségei a gyapjas pille kártételének kimutatásában
A gyapjas pille károkozásai Kártételek az erdőkben növedékveszteség faanyag minőségromlása magtermés kimaradás kipusztulás Átterjed a mezőgazdasági kultúrákra Talaj károsodás erózió felmelegedés kiszáradás Egyéb ökológiai hatások erdei állatvilág Egyéb humán vonatkozások idegenforgalom egészségkárosítás
Referenciaadat-gyűjtés űrfelvételes kárfelmérés kalibrációjához integrált GPS rendszer segítségével Űrfelvétel: 2004. július 4. Terepi felmérés: 2004. július 21. 2003. szeptember 20. Nagyvázsony település térsége (Kabhegy) A terepen készített fényképi dokumentumok a referenciaterületekhez kapcsolódnak a térinformatikai rendszerben.
Balaton-felvidék 2004. május 26. 2004. június 18. 2004. július 4. 2004. július 20.
Külföldi alkalmazási példák a katasztrófafelmérésben
Szökőár (Tsunami), Indonézia 2003. január 10. és 2004. december 29. IKONOS űrfelvételeken
Szökőár (Tsunami), Indonézia 2003. január 10. és 2004. december 29. IKONOS űrfelvételeken
Katrina hurrikán New Orleans, USA SPOT űrfelvételeken 2001. október 30. (20m felbontás) 2005. augusztus 30. (20m felbontás) 2005. szeptember 2. (10m felbontás)
Katrina hurrikán New Orleans, USA QuickBird űrfelvételeken 2005. augusztus 31. (60cm felbontás) 2005. szeptember 3. (60cm felbontás)