Folyómenti vizes élőhelyek vegetációjának térbeli és időbeli vizsgálata



Hasonló dokumentumok
Városi környezet vizsgálata távérzékelési adatok osztályozásával

Távérzékelés a precíziós gazdálkodás szolgálatában : látvány vagy tudomány. Verőné Dr. Wojtaszek Malgorzata

Antropogén eredetű felszínváltozások vizsgálata távérzékeléssel

Automatikus épület-felismerés ortofotókon objektum-alapú eljárással

Az IDRISI szoftver fejlesztésének új eredményei. Az IDRISI Taiga eszköztára: Új fejlesztések. Image Processing: Szegmentálás SEGMENTATION

A városi vegetáció felmérése távérzékelési módszerekkel Vécsei Erzsébet

CSAPADÉK BEFOGADÓKÉPESSÉGÉNEK TÉRKÉPEZÉSE TÁVÉRZÉKELÉSI MÓDSZEREKKEL VÁROSI KÖRNYEZETBEN

Előadás célja: ERDAS IMAGINE történelem a Georgikon Karon. ERDAS IMAGINE alkalmazása Karunk oktatási feladataiban

Tanszék besorolása. Tanszék dolgozói. Oktatott tárgyak. Oktatás fejlesztése. 1. Kutatások Földmérés

VI. Magyar Földrajzi Konferencia

Objektum alapú vizsgálat vizes élőhelyek példáján

Városökológiai vizsgálatok Székesfehérváron TÁMOP B-09/1/KONV

Távérzékelési technológiák a precíziós mezőgazdaságban

A felszínborítás térképezés Magyarországon Monitorozás és Európában

A fotogrammetria ismeretek és a szakmai tudás fontossága

Távérzékelt felvételek és térinformatikai adatok integrált felhasználása a FÖMI mezőgazdasági alkalmazásaiban

A távérzékelt felvételek tematikus kiértékelésének lépései

Március Integrated geo-spatial information technology and its application to resource and environmental management towards GEOSS

Válogatott kérdések a képelemzésből

Élőhelyvédelem. Kutatások

Környezeti hatásvizsgálatok támogatása információs rendszerekkel

Térinformatika és Geoinformatika

aktuális projekt hazai vonatkozásai Magyarországon és Európában

Digitális topográfiai adatok többcélú felhasználása

A VÁROSI FELSZÍNBORÍTÁS-VÁLTOZÁS VIZSGÁLATA SZEGEDEN ŰR- ÉS LÉGIFELVÉTELEK ALAPJÁN

Távérzékelés. Modern Technológiai eszközök a vadgazdálkodásban

LAND CHANGE MODELER alkalmazása földhasználat kiértékelésében


SZEGEDI TUDOMÁNYEGYETEM Természettudományi és Informatikai Kar Földtudományok Doktori Iskola Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék


Általános nemzeti projektek Magyar Topográfiai Program (MTP) - Magyarország Digitális Ortofotó Programja (MADOP) CORINE Land Cover (CLC) projektek Mez

Távérzékelés alkalmazása szikes tájakban Deák Balázs

c adatpontok és az ismeretlen pont közötti kovariancia vektora

LÉGI HIPERSPEKTRÁLIS TÁVÉRZÉKELÉSI TECHNOLÓGIA FEJLESZTÉSE PARLAGFŰVEL FERTŐZÖTT TERÜLETEK MEGHATÁROZÁSÁHOZ

Digitális felszínmodellek előállítása és alkalmazásának lehetőségei

Önálló labor beszámoló Képek szegmentálása textúra analízis segítségével. MAJF21 Eisenberger András május 22. Konzulens: Dr.

Szőlő termőhely térképezés légi távérzékelt felvételek alkalmazásával Vineyard Mapping Using Aerial Remote Sensing Imagery

Fotogrammetriai munkaállomások szoftvermoduljainak tervezése. Dr. habil. Jancsó Tamás Óbudai Egyetem, Alba Regia Műszaki Kar

FELSZÍNI ÉS FÖLDALATTI. oktatási anyag

GEOSTATISZTIKA II. Geográfus MSc szak. 2019/2020 I. félév TANTÁRGYI KOMMUNIKÁCIÓS DOSSZIÉ

Folyóvízminőség becslés térinformatikai módszerekkel. Nagy Zoltán Geográfus Msc. Szegedi Tudományegyetem

Bokor Judit PhD. Szerz, cím, megjelenés helye, Szerz, cím, megjelenés helye, Szerz, cím, megjelenés. helye, PUBLIKÁCIÓ. Könyv, idegen nyelv

UAV felmérés tapasztalatai

Térinformatika a hidrológia és a földhasználat területén

A hiperspektrális képalkotás elve

MFTTT Vándorgyűlés. Zboray Zoltán Igazgató. FÖMI Távérzékelési és Kozmikus Geodéziai Igazgatóság (TKGI) Földmérési és Távérzékelési Intézet

Földhasználati tervezés és monitoring 8.

A kárpát-medencei erdőállományok meteorológiai/éghajlati hatásainak vizsgálata Drüszler Áron

A felszínborítás térképezés Magyarországon Monitorozás és Európában

A tájszerkezet vizsgálata objektum alapú megközelítéssel alföldi mintaterületeken

Természetvédelmi tervezést támogató erdőállapot-felmérési program: célok, választott módszerek, minőségbiztosítás

Távérzékelés a vízgazdálkodás szolgálatában. Bíró Tibor Nemzeti Közszolgálati Egyetem Víztudományi Kar

Földhasználati tervezés és monitoring 8.

Eltérő szerkezetű erdőállományok lehatárolása légifelvétel alapján, objektum-alapú módszerekkel

Geoinformatikai szakember szakirányú továbbképzési szak

A fotogrammetria fejlődési tendenciái

DRÓNOK HASZNÁLATA A MEZŐGAZDASÁGBAN

A távérzékelés és fizikai alapjai 4. Technikai alapok

Térinformatikai fejlesztések és projektek a FÖMI-nél

Különböző osztályozási eljárások alkalmazása mesterséges felszínek térképezéséhez Klujber Anikó

FÖLDÜGYI INFORMÁCIÓS RENDSZER (LIS) A MEZŐGAZDASÁGI GYAKORLATBAN HERMANN TAMÁS

A INSPIRE Direktíva természetvédelmi vonatkozásai

Képfeldolgozás. 1. el adás. A képfeldolgozás alapfogalmai. Mechatronikai mérnök szak BME, 2008

2004 Nyugat Magyarországi Egyetem, Faipari Mérnöki Kar Okleveles Könnyűipari Mérnök

AZ ERDŐTÜZET KÖVETŐ SZUKCESSZIÓS FOLYAMAT ÉS A FAJÖSSZETÉTEL VIZSGÁLATA LÉGI- ÉS MŰHOLDAS TÁVÉRZÉKELÉSI MÓDSZEREKKEL

EEE Kutatólaboratórium MTA-SZTAKI Magyar Tudományos Akadémia

Távérzékeléses támogatás-ellenőrzés monitoring

Precíziós gazdálkodási képzés a GEO-n és a tudományos hátteret biztosító kutatások. ÓE AMK Geoinformatikai Intézet Verőné Dr. Wojtaszek Malgorzata

Városi légszennyezettség vizsgálata térinformatikai és matematikai statisztikai módszerek alkalmazásával

A VÁROSI HŐSZIGET VIZSGÁLATA MODIS ÉS ASTER MÉRÉSEK FELHASZNÁLÁSÁVAL

A 3D ingatlan-nyilvántartás megvalósítása

Légi távérzékelési projektek a Károly Róbert Főiskolán

Távérzékeléssel az árvízi biztonságért

ALTERNATÍV TEMATIKUS ÁBRÁZOLÁSI MÓDSZEREK A KARTOGRÁFIÁBAN ES AZONOSÍTÓJÚ OTKA PÁLYÁZAT SZAKMAI ZÁRÓJELENTÉS

Vízgyűjtők távérzékelésen alapuló mezőgazdasági biomassza és aszálykockázati értékelése

Légi hiperspektrális biomassza térképezés elsődleges eredményei a Tass-pusztai biomassza ültetvényen

Mobil térképészeti eszközök és a térinformatika

Az európai Copernicus földfelszín monitorozási program aktuális eredményei és hazai vonatkozásai

TEXTÚRA ANALÍZIS VIZSGÁLATOK LEHETŐSÉGEI A RADIOLÓGIÁBAN

3D - geometriai modellezés, alakzatrekonstrukció, nyomtatás

AZ AUTOMATIZÁCIÓ LEHETŐSÉGEI A TÉRINFORMATIKAI CÉLÚ FOTOGRAMMETRIAI KIÉRTÉKELÉSEKNÉL

Publikációs lista. Gódor Győző július 14. Cikk szerkesztett könyvben Külföldön megjelent idegen nyelvű folyóiratcikk...

TÁMOP /1/KONV-0047

Földmérési és Távérzékelési Intézet. GISopen 2013: Jogi változások informatikai válaszok március 13. NymE - Geoinformatikai Kar, Székesfehérvár

OTKA NN Szabó András és Balog Kitti

PÁNKROMATIKUS FELVÉTELEKRE ÉS KÉPSZEGMENTÁCIÓRA ALAPOZOTT VEGETÁCIÓREKONSTRUKCIÓS VIZSGÁLATOK AZ ÉSZAK-ALFÖLDI LÁPOK PÉLDÁJÁN

Curriculum vitae. DE, Mezőgazdaság-, Élelmiszertudomány és Környezetgazdálkodási. Kar, Természetvédelmi mérnöki Msc, I.

II. rész: a rendszer felülvizsgálati stratégia kidolgozását támogató funkciói. Tóth László, Lenkeyné Biró Gyöngyvér, Kuczogi László

Tudományos életrajz Koós Tamás (2008. február)

Nyugat-Magyarországi Egyetem. Doktori értekezés tézisei NEMLINEÁRIS MODELLEK FOTOGRAMMETRIAI ALKALMAZÁSA A GEOKÖRNYEZETTUDOMÁNYBAN.

VÁLTOZTATÁSMENEDZSMENT A HAZAI GYAKORLATBAN

Távérzékelés, a jöv ígéretes eszköze

ICT ÉS BP RENDSZEREK HATÉKONY TELJESÍTMÉNY SZIMULÁCIÓJA DR. MUKA LÁSZLÓ

SZENT ISTVÁN EGYETEM TÁVÉRZÉKELÉSI MÓDSZEREK A KÖRNYEZETGAZDÁLKODÁSBAN DOKTORI (PHD) ÉRTEKEZÉS TÉZISEI. Kristóf Dániel

A 3D ingatlannyilvántartás megvalósítása

GeoAdat Szolgáltató Kft. Két tartály, egy eset Információbányászat földmegfigyelési technológiával

ALKALMAZOTT TÉRINFORMATIKA 2.

AZ ERDÕ NÖVEKEDÉSÉNEK VIZSGÁLATA TÉRINFORMATIKAI ÉS FOTOGRAMMETRIAI MÓDSZEREKKEL KARSZTOS MINTATERÜLETEN

A Nemzeti Biodiverzitás-monitorozó Rendszer (NBmR)

KÜLÖNBÖZŐ FELBONTÁSÚ LÉGI - ÉS ŰRFELVÉTELEK PONTOS- SÁGVIZSGÁLATA GEODÉZIAI REFERENCIA MÉRÉSEK ALAPJÁN. Varga Zsolt

Átírás:

Nyugat-magyarországi Egyetem Erdőmérnöki Kar Folyómenti vizes élőhelyek vegetációjának térbeli és időbeli vizsgálata Doktori értekezés tézisei Kollár Szilvia Sopron, 2014

Kitaibel Pál Környezettudományi Doktori Iskola K4 Geoinformatikai Program Témavezetők: Dr.Vekerdy Zoltán Prof.Dr.habil Márkus Béla

Rövidítések jegyzéke Á-NÉR ASV CDBF CIR DK DR FATI1 FÖMI GLCM GLDV JM MR NDVI NNY OA OBIA Általános Nemzeti Élőhelyosztályozási Rendszer Ásványráró településhez közeli mintaterület Class Description Based Fuzzy algoritmus Colour-infrared (infraszínes) Dunakiliti településhez közeli mintaterület Dunaremete településhez közeli mintaterület Az 1. faállomány típus kódja Földmérési és Távérzékelési Intézet, Budapest Grey Level Co-occurrrence Matrix Grey Level Difference Vector Jeffries-Matusita (statisztikai szeparabilitási elemzés) Multi-resolution (szegmentálás) Normalized Difference Vegetation Index Nemes nyáras Overall accuracy (átlagos pontosság) Object-Based Image Analysis (objektum alapú képelemzés)

Az értekezés tárgya A természetes és a természetközeli élőhelyek csökkenése és ezzel a biológiai sokféleség negatív változása napjaink legaktuálisabb problémái közé tartoznak. A változások objektív nyomon követése és hatékony kezelése érdekében megfelelő vizsgálati módszerre van szükség. A vizes élőhelyek kiemelt jelentőséggel bírnak, hiszen a legtermékenyebb ökoszisztémák közé tartoznak és az utóbbi évek változásai következtében a legsérülékenyebbekké váltak. Ilyen élőhelyeken, például folyómenti hullámtéren a vízelöntés következtében a hagyományos terepi bejárás és mintavételezés sokszor nehézkes, valamint nagyobb területek térképezésénél nem ad naprakész eredményt. A távérzékelt adatok (űr- és légifelvételek) manuális feldolgozása pedig a terepmunkához hasonlóan szubjektív és időigényes. Az elmúlt években az egyre több és egyre nagyobb felbontású távérzékelt felvételek elérhetősége szükségessé tette a (fél-)automatikus képkiértékelési módszerek szélesebb körben való alkalmazását, mely a számítógépes kapacitás egyidejű fejlődésével lehetővé vált. Ebből adódik, hogy a rendelkezésre álló légifelvételek automatikus feldolgozása potenciális lehetőséget nyújt az említett ökoszisztéma-változás követésére, mely a jövőbeni restaurációs stratégiák alapját jelentheti. A disszertáció fő célkitűzése olyan vegetációtérképezési módszer kidolgozása, mely nagy felbontású légifelvételek automatikus kiértékelésére épül. 1. A szerző elsőként a Szigetköz hullámterének egy kiválasztott mintaterületére kívánja kidolgozni a módszert, több különböző időpontú légifelvétel elemzésével. 1

2. Ezt követően olyan képosztályozási módszer kialakítása a cél, mely lehetővé teszi a mintaterületen kívül eső, de még a hullámtérhez tartozó élőhelyek automatikus osztályozását. 3. A szerző ezután különböző évek hasonló vegetációjának elemzéséhez keres megfelelő képkiértékelési módszert, egy kiválasztott mintaterület alapján. 4. Végül egy olyan módszer kidolgozása a cél, mely univerzális módon alkalmazható térben vagy időben különböző, de megegyező spektrális és geometriai felbontással rendelkező légifelvételek vizsgálatára, melynek során erdős és nem erdős területek a mintakép alapján automatikusan osztályozhatóak. Anyag és módszer A Szigetköz hullámterén három mintaterület került vizsgálatra, Dunakiliti (DK), Dunaremete (DR) és Ásványráró (ASV) térsége (a legközelebbi településekről elnevezve). A felhasznált színes és infraszínes ortofotók, melyek részben a FÖMI, részben a Nyugat-magyarországi Egyetem Archívumából származnak 2-3 km 2 -nél nem nagyobb területet borítanak. Terepi felbontásuk a 2008-as és a 2005-ös felvétel újramintavételezését követően 1,25 m/pixel, mely az 1999-es ortofotó eredeti felbontásának felel meg. A vegetációtérképezés célosztályai az Á- NÉR (Általános Nemzeti Élőhelyosztályozási Rendszer) szerinti botanikai élőhelytérkép (forrása a Fertő-Hanság Nemzeti Park) és a Szombathelyi Erdészeti Igazgatóságtól származó erdészeti adatok (FATI1: első faállomány típusa) felhasználásával kerültek kiválasztásra, figye- 2

lembe véve a vizuális interpretáció alapján jól elkülöníthető vegetációs típusokat. Mivel részletes botanikai felmérés a Nemzeti Biodiverzitás monitorozó Rendszer keretén belül Á-NÉR osztályozással a hullámtérnek csak adott területére készült, a képelemzési eljárások kidolgozása elsődlegesen az átfedés alapján meghatározott fő mintaterületre (DR) koncentrált. A nagy felbontású (5 m/pixel alatti terepi felbontású) távérzékelt felvételek részletgazdagsága következtében a pixel alapú képfeldolgozó algoritmusok használata sokszor nehézkes, mellyel szemben nagy előnyt jelent az objektum alapú képelemzés (object-based image analysis, OBIA), mely a képfeldolgozás első lépéseként képszegmentálást alkalmaz. A leggyakrabban alkalmazott multi-resolution (MR) szegmentálási módszernél szükség van a szegmentálandó objektumokra vonatkozó homogenitási kritérium beállítására, mely a szín és a forma értékeinek együtteséből áll össze. Ez alapján lehetséges a vízzel borított területek pontos lehatárolása, melyek esetében a szín-információ a meghatározó. Ezzel szemben a növényzeti osztályokra a heterogén mintázatból adódóan a spektrális jellemzés nem elegendő. Objektumokra koncentrálva a felépítő pixelek (különböző sávokra, ill. az első főkomponensre vonatkozó) átlagos radiometriai értéke helyett vizsgálható a szegmensek egyik geostatisztikai jellemzője, a GLCM (Grey Level Co-occurrence Matrix) textúra. A GLCM, azaz a szürkeségi együttes előforduló mátrix azt írja le, hogy egy szürkeárnyalatos képen (szegmensen) adott intenzitású pixelpárok egymástól meghatározott távolságra és irányban milyen gyakorisággal fordulnak elő. A GLCM-ből kiszámítható paraméterek pedig segítenek a kép textúrá- 3

jának jellemzésében. A textúra egységes vizsgálata érdekében az említett MR szegmentáció helyett elsősorban a sakktáblaszerű (chessboard) szegmentálást alkalmazta a szerző. A szegmentálási típus jelentősége összehasonlító megbízhatósági elemzésből derült ki. A sakktáblaszerű szegmentálásnál a kép szabályos négyzetekre való felosztása történik meg. A négyzetek optimális méretének meghatározását a tematikus osztályok mintái alapján kiszámított variogramok elemzése segítette. A texturális paraméterekre vonatkozó dimenziócsökkentés, valamint a vizsgálandó vegetációs osztályok elválaszthatóságának megítélése érdekében a Jeffries-Matusita (JM) statisztikai távolság elemzésére került sor. Ezt követően az objektumok tematikus osztályokba sorolása az osztály-jellemzésen alapuló (class description based) fuzzy (CDBF) algoritmus szerint történt, mely a tanítóval történő osztályozás egyik típusa OBIA környezetben.a disszertációban alkalmazott másik osztályozási eljárás hierarchikus és az ún. döntési fa (decision tree) optimális kialakítására épül a bemenő paraméterek: kijelölt osztályok (tanítóterületek) és a meghatározott spektrális és texturális jellemzők alapján. A megbízhatósági elemzés az átlagos pontosság (overall accuracy, OA) és a Kappa index vizsgálatára épült, melyek esetében a tanítóterületekkel nem egybeeső referenciaterületek kiválasztása vizuális interpretáción alapult. ERDAS Imagine, ArcGIS és az R statisztikai szoftver használata mellett, a képkiértékelési módszerek elsősorban az objektum alapú képosztályozáshoz kifejlesztett ecognition Developer alkalmazásban kerültek vizsgálatra és kidolgozásra. 4

Eredmények Elsőként a szerző a fő mintaterület (DR) vegetációtérképezésére koncentrált és három különböző időpontból (2008, 2005, 1999) származó színes és infraszínes légifelvételt egymástól függetlenül vizsgált. Bebizonyította, hogy a spektrális (vegetációs index) és a Jeffries-Matusita szeparabilitási elemzés által meghatározott GLCM texturális paraméterek kombinációja, mint bemeneti paraméter együttes adja a legjobb vegetációosztályozási eredményt a CDBF képelemzési algoritmust alkalmazva, szemben a kizárólag spektrális vagy texturális tulajdonságok alkalmazásával. A vegetációosztályozás alapegységét 20 m 20 m- es szabályos szegmensek képezték, melyek jobb pontossági értéket adtak (OA érték 82% és 87% között) az MR-szegmens-alapnál (OA 61% és 78% között) mindhárom kép esetében. Az itt alkalmazott egyszerű vegetációosztályozási rendszer kiválasztott élőhelyek detektálására koncentrált. Az osztályozatlanul maradt területek kiértékelése céljából egy kiterjesztett osztályozási rendszer definiálására került sor Dunaremete tesztterületére, a 2008-as felvételre, melynek átlagos osztályozási pontossága 88% volt, osztályozatlan területek azonban továbbra is maradtak. A DR mintaterületet (2008) másik képosztályozási algoritmussal, a döntési fával vizsgálva már valamennyi szegmens osztályozásra került és az osztályozás pontossága 90% volt a kiterjesztett osztályozási rendszerrel. Ezen felül a mintaképre kidolgozott döntési fa képosztályozót a hullámtér másik két mintaterületére (DK, ASV) is alkalmazta a szerző, melynek során a DK tesztterületen a nemes nyárasok detek- 5

tálása 85%-nál nagyobb felhasználói (user s) és előállítói (producer s) pontosságot adott. A további vizsgálatok azt igazolták, hogy a nemes nyáras vegetációs osztály más mintaterületen (ASV) is osztályozható egy mintaképre kidolgozott döntési fa automatikus alkalmazásával. Ehhez azonban szükséges, hogy a mintaképen a nemes nyáras osztály tanítóterületei kizárólag a 059-es (Nemes nyáras, NNY) FATI1 kóddal rendelkezzenek. A JM elválaszthatósági elemzést különböző időpontú CIR légifelvételekre (ill. az azokból vett tanítóterületekre) alkalmazva a szerző bebizonyította, hogy a GLCM szórás jellemzője stabil paraméternek bizonyul, mely alkalmas a különböző felvételeken megjelenő hasonló növényzet (alacsony vegetáció) és a különböző mintázattal rendelkező vegetáció (nemes nyárasok) kimutatására. Ezt követően egy generalizált osztályozási rendszert: az alacsony és a magas vegetáció elkülönítését vizsgálta a szerző és kimutatta, hogy a 2008-as felvételre a GLCM szórás és egy spektrális jellemző (vegetációs index) paraméter együttesére kidolgozott döntési fa képosztályozó automatikusan alkalmazható a korábbi CIR légifotó (1999) osztályozására. Bebizonyította, hogy a NIR-R-G sávokkal rendelkező 1999-es felvétel esetében a GLCM szórás önmagában elegendő az alacsony és a magas vegetáció elkülönítésére. A magas és az alacsony vegetáció, illetve az erdős és nem erdős hullámtér automatikus osztályozása másik mintaterületre (DK) is bizonyításra került a mintakép alapú döntési fa átvitelével. Így az osztályozási algoritmus térben és időben is automatikusan kiterjeszthetővé válik. A korábban alkalmazott 20 m 20 m-es szegmensek osztályozása 6

mellett a szabálytalan (MR) objektumok osztályozása is vizsgálatra került, melyre a szabályos szegmensekkel összehasonlítva az átlagos pontosság értéke alacsonyabb volt, de valamennyi mintaterületre 87%. Következtetések és javaslatok Nagy felbontású légifelvételek automatikus kiértékelése objektív vegetációelemzési módszert kínál szemben a terepi mintavételezésen alapuló növényzeti monitorozással. Az itt kidolgozott képosztályozási módszerek jelentős mértékben támogathatják a botanikusok és erdészek munkáját új élőhelytérképek készítését és a régiek felújítását illetően. A botanikai élőhelytérképnek és az erdészeti adatoknak a légifelvétellel (1,25 m/pixel terepi felbontás) való összevetéséből meghatározhatóak voltak a cél vegetációs típusok. Az így kialakított vegetációosztályozási rendszer megbízhatósága azonban vitatható, hiszen a légifelvétel és a kiegészítő adatok különböző időpontokból származnak. Az infraszínes felvételek alkalmazásának fontosságát igazolta a vegetációs indexek használata, melyek a víz és a növényzet konkrét elválaszthatóságát biztosítják, valamint a vegetációs osztályok elválaszthatósága is javul, beleértve a nemes nyárasok automatikus detektálási lehetőségét. A döntési fa átvitelének módszere CIR légifelvételekre alkalmazva elsőként a nemes nyárasok gyors térképezésében segít, abban az esetben, ha a felvételek egy adott repülésből származnak, továbbá az alacsony és a magas vegetáció automatikus elkülönítésére is alkalmas a módszer térbeli és időbeli monitorozási célból. A Jeffries-Matusita szeparabilitási vizsgálat kiemelt jelentőséggel bír a szignifikáns paraméte- 7

rek kiválasztását illetően, konkrét időpontra és több időpontra vonatkozó képelemzésnél. Az MR-szegmens alapú osztályozási eredmények pontos megítéléséhez, különös tekintettel a vegetációs típusok határaira, megfelelő pontossági elemzés kidolgozására van szükség a jövőben. A további kutatások során az egy időből származó légifelvételek és referenciaadatok vizsgálata lehetővé tenné pontosabb vegetációosztályozási rendszer és megbízhatósági elemzés alkalmazását. Részletes erdészeti adatok felhasználásával pedig a faj és kor összetétel egyúttal térképezhetővé válna. A korábbi (1999, eredetileg analóg) NIR-R-G légifelvételen a texturális jellemző a spektrálisnál nagyobb jelentőséggel bírt az alacsony és a magas vegetáció elkülönítésére, ellentétben a digitális felvétellel (2008), melynek spektrális sávkombinációja: NIR-G-B is különböző volt. Ennek jövőbeni egzakt bizonyításához azonban további légifelvételek elemzésére van szükség. A tanulmányban kialakított automatikus képelemzési módszerek kiegészíthetnek egy napjainkban folyó kutatást, az INMEIN ( Innovative methods for monitoring and inventory of Danube floodplain forests based on 3D technologies of remote sensing ) magyar-szlovák határon átnyúló projektjét, melyben lehetővé válna aktuális (2013) légifényképek és LiDAR adatok együttes elemzése. Továbbá javasolt a kidolgozott vegetációtérképezési módszerek egyetemes alkalmazhatóságának vizsgálata további hullámtéri élőhelyekre és hasonló növényzettel fedett területekre. 8

Az értekezés tézisei 1. Különböző évekből származó szegmentált légifelvételek feldolgozásánál az osztályjellemzésen alapuló (class description based) fuzzy algoritmus mint tanítóterületekkel végzett képosztályozó eljárás akkor adja a legjobb vegetációosztályozási eredményt, ha az algoritmus bemeneti paraméterei spektrális és texturális paramétereket is tartalmaznak, nemcsak kizárólag spektrálist vagy texturálist. A jelen kutatásban elvégzett megbízhatósági elemzés alapján a következő paraméterek alkalmazása adja a legjobb eredményt: GLCM (Grey Level Co-occurrence Matrix) szórás, GLCM kontraszt, GLCM átlag, GLDV (Grey Level Difference Vector) entrópia, vegetációs index. 2. Nemes nyárasok térképezésére bizonyítottam, hogy szegmentált infraszínes légifelvételre kidolgozott döntési fa képosztályozó a hozzá tartozó spektrális-texturális paraméterekkel más területekre is automatikusan átvihető. Ennek előfeltétele, hogy a döntési fa kialakításánál a nemes nyáras osztályhoz kiválasztott minták első faállomány típusa (FATI1 kód az erdészeti adatok alapján) kizárólag Nemes nyáras (FATI1: NNY) lehet, nem választható összetett állománytípus, mint például Hazai nyáras-nemes nyáras (FATI1: NNY-HNY), még ha ezekben a nemes nyár (Populus x euramericana Pannonia ) túlnyomó többségben is van, mert ezek osztályozási hibákat okoznak. A kidolgozott módszerrel a nemes nyárasok erdészeti célú gyors térképezése CIR légifelvételekkel megoldható. 9

3. Szisztematikus Jeffries-Matusita osztály-elválaszthatósági elemzéssel bebizonyítottam, hogy a GLCM szórás megbízható texturális paraméter a vegetációmintázati hasonlóságok és különbségek kimutatására 20 m 20 m-es (16 16 pixel) szegmensek vizsgálata során a különböző évekből származó, különböző technikával készült infraszínes légifelvételeken. 4. Képfeldolgozási eredmények pontossági elemzésével bizonyítottam, hogy egy elérhető legújabb infraszínes légifelvétel alapján kidolgozott döntési fa képosztályozó a hozzá tartozó spektrális és texturális paraméterekkel alkalmas egy ugyanazon területet borító régebbi képen is az alacsony és a magas növényzet elkülönítésére. A képek terepi felbontásának egyeznie kell és tartalmazniuk kell a közeli infravörös sávot. 5. Kimutattam, hogy a GLCM szórás mint texturális paraméter használata elegendő a magas és az alacsony vegetáció elkülönítésére NIR-R-G légifelvételeken. 6. Bizonyítottam, hogy ugyanarra a hullámtérre vonatkozó, de különböző időpontú és különböző területeket lefedő, azonos terepi felbontású, szegmentált CIR légifelvételeken az erdő- és nem erdőterületek automatikus osztályozása lehetséges egy elérhető legújabb mintakép alapján kidolgozott döntési fa képosztályozóval. Ez a légifelvételek objektum alapú elemzésén alapuló módszer térben és időben is átvihető osztályozást biztosít az alacsony és magas vegetációs borítottság gyors térképezésére, ami gyakran szükséges a környezeti modellezésben és monitorozásban. 10

Publikációk Lektorált folyóiratcikkek Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Márkus, B.(2013): Aerial image classification for the mapping of riparian vegetation habitats. Acta Silv. Lign. Hung., 9:119 133. Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Márkus, B.(2011): Forest habitat change dynamics in a riparian wetland. Procedia Environmental Sciences, 7:371-376. Kollár, Sz.(2010): Az objektum alapú képosztályozás és a vizes élőhelyek kutatása. Geodézia és Kartográfia, 62(8): 32-37. Konferenciakiadványban megjelent cikkek Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Márkus, B.(2013): Geostatistical characterization of wetland habitats. In Neményi, M., Varga,L., Facskó, F. és Lőrincz, I. (szerk.): Science for Sustainability. Proceedings of International Scientific Conference for PhD Students. 2013. márc. 19-20. Győr. University of West Hungary Press. Sopron. (ISBN: 978-963-334-103-2) 106 111. Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Márkus, B.(2013): The role of geostatistical measures in the classification of riparian vegetation - case study about a Hungarian floodplain. In Thinh, N. X. (Hrsg.): Modellierung und Simulation von Ökosystemen. Workshop Kölpinsee 2012. Shaker Verlag. Aachen. (ISBN: 978-3-8375-0810-9) 227 236. Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Márkus, B.(2011): Hullámtéri élőhelylehatárolás távérzékelési alapon. In Lakatos, F., Polgár, A., Kerényi- Nagy, V. (szerk.): Tudományos Doktorandusz Konferencia. Konferenciakötet. 2011. ápr. 13. Nyugat-magyarországi Egyetem. Erdőmérnöki Kar. Sopron. (ISBN: 978-963-334-013-4). 119 123. 11

Johansen, K. Grove, J. Hoffmann, C. Kollar, Sz.-Phinn, S.(2010): Object-based image analysis of bank condition using airborne LiDAR and high spatial resolution image data in Victoria, Australia. In: Proceedings of the 15 th Australasian Remote Sensing & Photogrammetry Conference. Alice Springs, Australia. 13-17 Sept. 2010 Előadások és poszterek Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Márkus, B.(2012): The role of geostatistical measures in the classification of riparian vegetation. Case study about a Hungarian floodplain. XVI. Workshop Modellierung und Simulation von Ökosystemen. 24-26. Oct. 2012, Kölpinsee/Usedom, Germany. Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Márkus, B.(2011): Forest habitat change dynamics in a riparian wetland. 1 st Conference on Spatial Statistics. 23-25 March 2011, Enschede, The Netherlands. Kollár, Sz. Vekerdy, Z. Hahn, I.(2011): Hullámtéri élőhelyek kategorizálása távérzékelési és tematikus adatok alapján. GIS Open Konferencia. 2011. márc. 16-18. Székesfehérvár. Kollár, Sz. Márkus, B. Vekerdy, Z.(2010): Hullámtéri élőhelymonitoring légifelvételek objektum alapú osztályozásával. Geomatika Szeminárium. 2010. nov. 4-5. Sopron. Kollár, Sz. Márkus, B. Vekerdy, Z.(2010): Légifelvételek objektum alapú kiértékelése a szigetközi hullámtér példáján. Fény-Tér- Kép Konferencia. 2010. okt. 14-15. Székesfehérvár. Kollár, Sz.(2010): Objektum alapú vizsgálat vizes élőhelyek példáján. GIS Open Konferencia. 2010. márc. 17-19. Székesfehérvár. 12

Köszönetnyilvánítás: Trimble Geospatial Munich, Németország Nyugat-magyarországi Egyetem, Geoinformatikai Kar University of Twente, ITC (Faculty of Geo-Information Science and Earth Observation), Enschede, Hollandia Dortmundi Műszaki Egyetem,Településrendezési Kar, Térinformatika Tanszék, Dortmund, Németország