Kutatás Tématerület: Geodézia Kutatási téma címe: A Fertő tó feltöltődési folyamatának vizsgálata. OTKA I/+ 2518. sz. 1991-1995., 3890 eft. Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Résztvevő kutatók: Dr. Bánky József, Dr. Kovács Gyula, Dr. Márkus István, Dr. Czimber Kornél Kutatási téma rövid kivonata: A rendkívül nagy terepi munkát igénylő kutatás közvetlen célja a Fertő tó szilárd tófenék és az iszapfelszín digitális felületi modelljének, valamint a Fertő tó digitális síkrajzának automatizált földi felméréssel, illetve transzformált infraszínes légifényképek digitalizálásával történő előállítása volt. A kapott eredményeik alapján következtethetünk a Fertő tó mikrodomborzatának, iszapmennyiségének, a vegetáció (elsősorban a nádasok) időbeli változásaira. Kutatásainkat végig a Bécsi Műszaki Egyetem Fotogrammetria és Távérzékelési Intézetével egyeztetve végeztük, ennek eredménye a fenti célkitűzés kiterjesztése a Fertő tó egészére. A kutatási témához kiterjedt magyar és idegen nyelvű publikációs és előadási tevékenység kapcsolódott. 1999. április 16-án küldött levelében az OTKA értesített arról, hogy munkánkat a Földtudomány II. zsűri KIVÁLÓ minősítéssel fogadta el. Kutatási téma részletes bemutatása: A Fertő tó az osztrák területre eső nagyobbik tórésszel együtt egyike legszebb természeti kincseinknek, területét a közelmúltban Nemzeti Parkká nyilvánították. Ezzel még kiemeltebb jelentőséget nyertek azok a vizsgálatok, amelyek a tómeder feltöltődése, elnádasodása tendenciájának, dinamikájának feltárására, ill. ezek okainak megismerésére irányulnak. Ezen vizsgálatok alapvető feltétele az elmúlt időszak változásainak lehető legpontosabb ismerete, a jelenlegi állapot rögzítése, a tómeder, s ezen belül a szilárd tófenék és az iszapfelszín megismerése, térképi ábrázolása. A változások, a feltöltődési folyamat nyomonkövetése a megismételt állapotrögzítéssel lehetséges - a jelenlegi állapottal való összehasonlítás útján. Az 1991-1994 között végzett 4 éves kutatás célja a jelenlegi állapot rögzítése, valamint ennek eredményeként a Fertő tó digitális
felületmodelljeinek előállítása, a Fertő tó térképi adatbankjának létrehozása az iszapfelszín és a szilárd tófenék topográfiai felmérése útján. Digitális felületmodellen, eltekintve most a szigorú matematikai definíciótól, a tómeder domborzatának számítógépes úton előállított és tárolt változatát értjük. Az iszapfelszín és a szilárd tófenékre kapott modellek különbsége jó közelítő információt nyújt a tó - hely függvényében változó - iszapvastagságára és térfogatára vonatkozóan. A kitűzött cél megvalósításához elő kellett állítani a tó digitális síkrajzát is. A kutatás során - egyéb intézmények mellett - mindvégig szoros kapcsolatban álltunk a kutatásban közvetlenül is érdekelt ÉDU VIZIG és a Bécsi Műegyetem Fotogrammetriai és Távérzékelési Intézetének munkatársaival. Mint az elmúlt évi jelentésünkben már részleteztük, előbbiek az alappontok építésében és a vízi közlekedés lebonyolításában vettek részt, utóbbiak a Fertő tó osztrák részének felmérését és digitális felületmodelljeinek előállítását végezték. A nyílt vízen és a csatornákon való közlekedésben esetenként motorcsónak biztosításával komoly segítségünkre voltak a Fertő tó Nemzeti Park munkatársai is, akik munkánkat mindvégig támogatóan figyelemmel kísérték. A tárgykörben kidolgozott elméletek és módszerek leírása: A tárgykörben kidolgozott elméletek és módszerek az alábbi részterületeken felmerülő kérdések megoldására irányultak (zárójelben az irányító, a feladatért közvetlenül felelős kollégák neve): - A topográfiai felmérés mérési és feldolgozási technológiája (Kovács Gyula, Dr Bánky József). - A refrakció együttható viselkedésének vizsgálata különleges terepi viszonyok között (Kovács Gyula, Dr. Bácsatyai László). - A digitális felületmodell létrehozása és számítógépes megjelenítése (Czimber Kornél, Dr. Bácsatyai László). - A Fertő tó digitális síkrajzának létrehozása (Márkus István, Czimber Kornél). - A Fertő tó magyar és osztrák része digitális sík- és felületi modelljeinek egységes rendszerben való előállításához a magyarországi és az ausztriai vetületi és magassági rendszerek összekapcsolása (Dr. Bácsatyai László). 2
Az elért eredmények ismertetése: A kutatás időtartama alatt mintegy 80 km 2 nyílt tófelszínen és nádas területen létesítettünk vízszintes és magassági alapponthálózatot. Elvégeztük a szilárd tófenék és az iszapfelszín topográfiai felmérését, számítottuk az alap- és részletpontokat. Előállítottuk a szilárd tófenék, az iszapfelszín, valamint - mint említettük, a kettő különbségeként - az iszapvastagság digitális felületi modelljét. Utóbbi lehetőséget adott a felmért területen a terület- és térfogat-kimutatások készítésére és függőleges metszetek szerkesztésére is. Az ausztriai Fertő-rész adatainak megfelelően megválasztott vetület sajátos átszámítási problémái és a szélsőséges tavi refrakció-viszonyok érdekes és az eredeti kutatási célkitűzések keretein túlmutató eredményekhez vezettek. A kutatási feladat eredményes és pontos végrehajtásához szükség volt arra, hogy beható vizsgálatokat végezzünk a refrakcióegyüttható viselkedésével kapcsolatban is. 117 X= -23 000 117 116 116 115 115 114 114 Z=113 113 Y=181 000 180 000 175 000 170 000 165 000 Az X= - 23 000 m sztereografikus koordinátaértékhez tartozó függőleges metszet a digitális felületmodell alapján A digitális felületmodellek előállításával megadtuk a Fertő tó magyarországi részének terület-kimutatását, a mederfenék, az iszapfelszín, valamint a kettő különbségeként az iszapvastagság felületmodelljének terület-foglalását, valamint 50x50 méter méretű modell alapján az iszaptérfogatot. Utóbbit láthatjuk az alábbi táblázatban: 3
Térfogatköz (m) Térfogat (m 3 ) Részarány% 0.00-438' 346 0.83 0.10-386' 167 0.73 0.20-828' 022 1.57 0.30-1' 508' 174 2.86 0.40-3' 224' 340 6.11 0.50-5' 041' 811 9.55 0.60-7' 686' 224 14.55 0.70-9' 646' 053 18.27 0.80-8' 670' 252 16.42 0.90-7' 062' 014 13.37 1.00-4' 071' 212 7.71 1.10-1' 981' 272 3.75 1.20-1' 046' 828 1.98 1.30-661' 567 1.25 1.40-300' 270 0.57 1.50-200' 825 0.38 1.60-39' 173 0.07 1.70-14' 415 0.03 1.80-3' 494 0.01 Összesen: 52' 810' 460 53 millió m 3. A kutatási témában megjelent publikációk: Bácsatyai László: Egyszerű összefüggések a budapesti sztereografikus rendszerről a Gauss-gömbre történő áttéréshez. Geodézia és Kartográfia, Budapest, 1993/3.szám, 163-167.old. Bácsatyai László: Geodéziai vetületek. VEAB nyertes pályázat, II. fokozat. Terjedelem: 183 oldal, Sopron 1993. Bácsatyai László: Átszámítások a budapesti sztereografikus és az osztrák Gauss-Krüger (M34) vetületi rendszer között. Geodézia és Kartográfia 1993/5.szám, 284-288.old. Bácsatyai László: A Fertő tó meder DFM-jének előállítása. Georgikon Napok kiadványa. Keszthely, 1993. szeptember. 420-426.old. Bácsatyai László-Kovács Gyula: Refrakció-együttható vizsgálatok a Fertő tavon. Geodézia és Kartográfia 1993/6.szám, 352-357.old. Bácsatyai László: Magyarországi vetületek. Tankönyv. 196 oldal. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó. Budapest, 1994. Bácsatyai, László: Umwandlung Budapester stereographischen und österreichischen Gauss-Krüger-Koordinaten. "Vermessungstechnik und Geoinformation", Wien, 4/1995. S. 227-233. 4
Bácsatyai László Csaplovics, Elmar Márkus István Sindhuber, Adele: High Resolution Digital Terrain Models of the Bottom of Lake Fertő (Austria, Hungary) - a Hungarian-Austrian Joint Project for Creating Cross-Border Data Bases for Ecosystems Research. XVIII. ISPRS 1996, Volume 31, Part B7, Commision VII. 167-171. old. Bácsatyai László Csaplovics, Elmar Márkus István Sindhuber, Adele: Digitale Geländemodelle des Neusiedler See-Beckens Burgenländisches Landesmuseum, Wissenschaftliche Arbeiten aus dem Burgenland, Band 97, 1997. 53 oldal, 28 térképmelléklettel. Kutatási téma címe: Szúkárosított területek felmérése és térképezése a Soproni hegység egy részén. Megbízó/Forrás: Tanulmányi Állami Erdőgazdaság Rt., 1997. 250 eft. Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Résztvevő kutatók: Dr. Bánky József, Dr. Kovács Gyula, Dr. Márkus István, Dr. Czimber Kornél Kutatási téma rövid kivonata: A soproni Tanulmányi Erdőgazdaság Rt. Hegyvidéki Erdészete megbízásából felmértük és térképeztük a Soproni hegység egy részének szúkárosodott területeit. A terület domborzati viszonyai, ritkán telepített alapponthálózata, a friss légifelvételek hiánya miatt a felméréshez és az azt követő számítógépes térképezéshez Trimble gyártmányú GPS vevőkre alapozott technológiát választottunk. A tarvágott szúkárosított lucfenyő területeket behatároltuk és azokat térképen ábrázoltuk. A szúkárosított területek térképe mellett rendeltetés, korosztály, főfafaj és vágásérettség szerinti tematikus térképeket készítettünk. A munka tapasztalatait és tanulságait az 1998. Januári gödöllői konferencián ismertettük részletesen. A kutatási témában megjelent publikáció: Bácsatyai László: Szúkárosított területek térképezése GPS technológiával. MTA AMB Kutatási és Fejlesztési Tanácskozás. Gödöllő, Agrártudományi Egyetem FM Műszaki Intézet, I. kötet, 194-198 p. 1998. 5
Kutatási téma címe: Oktatási, kutatási infrastruktúra átfogó fejlesztése a környezetmérnök képzésben. Megbízó/Forrás: PFP-SE-EMK- 0202/1997. (Programfinanszírozási pályázat), 1997-1999, 2500 eft. Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Résztvevő kutatók: Dr. Bánky József, Dr. Kovács Gyula, Dr. Czimber Kornél, Király Géza Kutatási téma rövid kivonata: A pályázat végrehajtása során az alábbi célok valósultak meg (más pénzügyi források bevonásával): - A geoinformatikai laboratórium kialakítása, beüzemelése (alapkiépítés) - Számítógépes demonstrációs anyagok a IV. éves környezetmérnökhallgatók térinformatika gyakorlati oktatásához - Oktatási-kutatási tematika - Digitális geodéziai adatfeldolgozó és térképező rendszer a környezetmérnök-hallgatók geodéziai és térinformatikai oktatásához - Kísérleti adatbázis Kutatási téma címe: Budapest X. ker. környezeti állapotfelmérése. Megbízó/Forrás: Környezetgazdálkodási Intézet, 1998, 2514 eft. Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Résztvevő kutatók: Dr. Bánky József, Dr. Kovács Gyula, Dr. Márkus István, Dr. Czimber Kornél, Király Géza Kutatási téma rövid kivonata: Budapest X. kerület (Kőbánya) önkormányzata megbízta a Környezetgazdálkodási Intézetet, hogy készítse el Kőbánya sokoldalú térinformációs rendszerét, ill. állítsa elő az ehhez szükséges adatbázisokat. E komplex munkában ahol a Földmérési és Távérzékelési Tanszék alvállalkozóként vett részt az Eurosense cég által Kőbánya területéről készült nagyfelbontású infraszínes ortofotó, valamint kiegészítő terepi felvételek segítségével a digitális képfeldolgozás módszereinek alkalmazásával osztályoztuk és térképeztük a felszínborítást, a területhasznosítást és a közterületi zöldfelületeket. Térinformatikai rendszerbe foglaltuk a teljes közterületre vonatkozó részletes területegységenkénti zöldterületi leírást. A területről készített digitális ortofoto, valamint a vektoros digitális kataszteri térképek felhasználásával, a digitális képfeldolgozás és a GIS módszereit alkalmazva, az alábbi végtermékeket hoztuk létre: 6
Felszínborítási térkép előállítása, területhasznosítási kategóriák elkülönítése Zöldfelületi kategóriák lehatárolása A közterületi zöldfelületek térképei A teljes közterületre vonatkozó részletes területegységenkénti zöldterületi leírás GIS-be foglalása és térképi megjelenítése A feladat ismertetése: Célunk az volt, hogy a felszínborítási kategóriákat - ahol lehetséges - az ortofotó osztályozásával állítsuk elő. Az osztályozott ortofotó jelentette a kiindulási alapot a felszínborítási és területhasznosítási kategóriák elkülönítéséhez, melyet utána részletesen felülvizsgáltunk és korrigáltuk a hibákat. A feladat végrehajtása: Az osztályozás első lépéseként az eredetileg 0,2 m-es ortofotókból 2 m-es ortofotó-mozaikot állítottunk elő. Ez egy 10*10-es simítás és egy újramintavételezés (resampling) műveletből állt. A kész termék egy 39 Mbyte-os, 2*2 m-es pixelméretű ortofotó-mozaik, mely szerényebb hardvereszközökkel is kezelhető, tartalmazza még a megfelelő felszínborítási információkat, ugyanakkor a nehezebben kezelhető textúra már nem befolyásolja az osztályozást. Osztályozásnál először a normalizált vegetációs indexet (NDVI) hoztuk létre. Ez az index a vegetáció nagyságát, illetve a fotoszintézis intenzitását mutatja. Az indexet az előbbiekben ismertetett képlet alapján számolják: NIR VR NDVI = NIR + VR ahol: NDVI Normalised Difference Vegetation Index - normalizált vegetációs index NIR Near InfraRed - közeli infravörös tartomány intenzitásértéke VR Visible Red - látható vörös tartomány intenzitásértéke 7
A X. kerület vegetációs indexe (NDVI) Az ortofotókhoz használt filmanyag infraszínes, úgynevezett hamisszínes film, ahol a vörös szín jelenti a közeli infravörös tartományt, amelyben a klorofill reflexiója a legnagyobb, a zöld szín pedig a látható vörös tartományt, melyben a klorofill elnyelési maximuma található. Tehát minél nagyobb a vegetációs index értéke, annál nagyobb fotoszintetikus aktivitás van az adott területen. Jó közelítéssel így a biomassza-produkcióra lehet következtetni. A helyrajzi-számok szerinti vegetációs index átlagértéke és szórása jó irányértéket ad a birtokhatár zöldfelületi ellátottságáról és változatosságáról. Mivel számunkra a növényzet volt a jelentős, a végső osztályozást egy olyan négysávos felvételen végeztük el, amely az eredeti három sávon kívül tartalmazta még a vegetációs indexet is. Felügyelt osztályozást (supervised classification) alkalmaztunk, amelynél a tanulóterületekhez az ortofotó és a kataszteri térkép együttes elemzésével végül az alábbi 12 osztályt választottuk ki: Szántó, szántó2, gyep, gyep2, erdő, erdő2, zöldárnyék, árnyékos, sötét aszfalt, szürke tető, fehér tető, csupasz. 8
A X. Kerületre készült osztályozási statisztika a következő: X. KERÜLET pixelszám Terület (m2) Terület (ha) Arány (%) Refused 5293 21172 2.12 0.07% szántó 166771 667084 66.71 2.05% szántó2 810773 3243092 324.31 9.99% gyep 453192 1812768 181.28 5.58% gyep2 1002556 4010224 401.02 12.35% erdô 981933 3927732 392.77 12.09% fák2 612235 2448940 244.89 7.54% árnyékos zöld 499797 1999188 199.92 6.16% árnyékos 268416 1073664 107.37 3.31% sötét aszfalt 717747 2870988 287.10 8.84% szürke tető 1928880 7715520 771.55 23.76% fehér tető 144888 579552 57.96 1.78% csupasz 532578 2130312 213.03 6.56% Összesen 8119766 32479064 3247.91 100.00% Az osztályozás eredményéül kapott és már korrigált tematikákat minden egyes helyrajzi számhoz hozzárendeltük. Ezek alapján az adott helyrajzi számhoz statisztikák készíthetők az egyes osztályok területéről, területarányáról. Ezen értékek segítségével az övezeti kategóriákat korrigáltuk. Összefoglalás Az osztályozás során egy meglepően pontos felszínborítási térképet sikerült előállítanunk. Külön kiemelendő az árnyékos területeken lévő területek - szabad szemmel elkülöníthetetlen - pontos elkülönítése. A területhasznosítási kategóriákat az osztályozás felhasználásával, de csak manuálisan tudtuk megvalósítani. 9
A FELMÉRT FASOROK Neve Hossza Száma Területe m db m^2 ha Bánya utca 733.58 4 4401.46 0.44 Cserkesz út 2775.27 20 16651.63 1.67 Endre út 726.29 6 4357.72 0.44 Ferihegyi Gyorsforgalmi út 2295.58 4 13773.47 1.38 Fertő utca 419.60 1 2517.63 0.25 Füzér út 972.09 6 5832.51 0.58 Gém utca 556.27 2 3337.62 0.33 Gép utca 683.99 2 4103.93 0.41 Gergely út 4107.98 30 24647.87 2.46 Gitár út 1842.24 9 11053.41 1.11 Gyömrői út 6710.20 19 40261.19 4.03 Harmat út 4978.71 25 29872.24 2.99 Hölgy utca 1032.79 6 6196.77 0.62 Hungária körút 1821.97 8 10931.81 1.09 Ihász út 1482.74 11 8896.43 0.89 Kada út 3326.71 18 19960.29 2.00 Kerepesi út 4730.03 18 28380.20 2.84 Kolozsvári út 906.65 7 5439.88 0.54 Korponai utca 856.27 4 5137.62 0.51 Kozma út 2070.04 7 12420.24 1.24 Kőér út 3166.46 15 18998.78 1.90 Liget utca 1601.77 13 9610.61 0.96 Mádi út 4021.61 27 24129.64 2.41 Maglódi út 3962.61 18 23775.66 2.38 Óhegy utca 1579.59 10 9477.51 0.95 Ónodi utca 539.63 4 3237.76 0.32 Petrőczy utca 1863.32 12 11179.90 1.12 Sírkert út 1058.59 2 6351.54 0.64 Sörgyár utca 2474.37 14 14846.21 1.48 Szállás út 2181.17 7 13087.01 1.31 Üllői út 852.58 5 5115.49 0.51 Zágrábi út 1381.30 15 8287.82 0.83 Összesen 67711.97 349 406271.85 40.63 10
A FELMÉRT ZÖLDFELÜLETEK Neve Jellege Száma Területe db m^2 ha Gyakorló utca lakóterületi közkertek 17 184714.90 18.47 Hungária krt.-salgótarjáni út lakóterületi közkertek 2 143288.91 14.33 Kőrösi Cs. uti városközpont lakóterületi közkertek 3 169692.35 16.97 Újhegyi út lakóterületi közkertek 3 333290.02 33.33 Üllői út-zágrábi út lakóterületi közkertek 14 75532.59 7.55 lakóterületi közkertek összesen 39 906518.78 90.65 Csajkovszkij-park lakóterületi közpark 2 19917.81 1.99 Lechner-park lakóterületi közpark 4 33597.33 3.36 Óhegy-park lakóterületi közpark 10 134302.63 13.43 Rottenbiller-park lakóterületi közpark 3 20166.70 2.02 Sportliget lakóterületi közpark 8 155666.67 15.57 Szent László-park lakóterületi közpark 4 26554.53 2.66 Újhegyi-park lakóterületi közpark 3 32961.19 3.30 Üllői út-kőér uti-park lakóterületi közpark 3 35632.04 3.56 lakóterületi közparkok összesen 37 458798.89 45.88 Kada út-harmat út-kőrösi út tömbtelkes jellegű közkertek 6 259027.16 25.90 Kőbányai út 42. tömbtelkes jellegű közkertek 1 31044.51 3.10 tömbtelkes jellegű közkertek összesen 7 290071.67 29.01 Mindösszesen 83 1655389.34 165.54 Kutatási téma címe: Sokkia PowerSET 3000-31-G integrált mérőállomás, műszerpályázat. Megbízó/Forrás: OTKA M 27407. 1999, 1787 eft. Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Résztvevő kutatók (listája): Dr. Bánky József, Dr. Kovács Gyula, Dr. Márkus István, Dr. Czimber Kornél Kutatási téma rövid kivonata: A PowerSet automata mérőállomás azon geodéziai mérőműszerek csoportjába tartozik, amelyek nélkül ma már a mindennapos geodéziai tevékenység nem képzelhető el. Ezért sokkal kevésbé lehet a pontban foglalt kérdések tárgya, mint az oktatásban. Más kérdés, hogy egy felsőoktatási intézmény támogatás, pályázat nélkül, saját erőből beszerezni képtelen. A műszerrel való munkáink, vizsgálataink ezért az elmúlt időszakban elsősorban az oktatás, a diplomatervezői és PhD tevékenység köré csoportosultak, különösen szoros együttműködés alakult ki az 11
Erdőmérnöki Kar azon tanszékeivel, amelyek tervezési gyakorlatukban a műszer használatától nem tekinthetnek el, így a Kar Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Tanszéke. Rendszeresen használjuk a hallgatói geodéziai nagy-gyakorlatokon. Az elmúlt évben került sor a mind kutatási, mind oktatási célokat szolgáló tanszéki geodéziai tesztpálya újramérésére, elmozdulás vizsgálatára. A vizsgálat egyik eszköze a nevezett műszer volt. A vizsgálatok eredményéről tudományos konferencián adtunk számot A kutatási témában megjelent publikációk: Bácsatyai L.: A GPS oktatása a Soproni Egyetem Erdőmérnöki Karán. Ezredvégi helymeghatározás. A 12. Kozmikus Geodéziai Szeminárium előadásainak gyűjteménye. Székesfehérvár, 1999. 21-25. Bácsatyai L.: GIS és GPS: korszerű technológiák az oktatásban és kutatásban. MTA Agrártudományok Osztálya Agrár-Műszaki Bizottsága, Kutatási és Fejlesztési Tanácskozás kiadványa. Gödöllő, 2000. január 10. 331-335. old. Bácsatyai L.: Geodéziai tesztháló Sopronban. Tárczy-Hornoch Antal emlékülés, Geomatika Továbbképző szeminárium, Sopron, 2000. október 11-13. kiadványa: Geomatikai Közlemények, Sopron, 215-224. old. Bácsatyai L., Király G., Mezei L.: Digitális ortofotók azt erdészetben. Bácsatyai L., Bányai L., Kovács Gy., Király G. (2000): Digitális ortofotó pontossági vizsgálata (Zárójelentés) Kutatási téma címe: A GPS technika nagypontosságú alkalmazásának vizsgálata erdővel fedett területeken. Megbízó/Forrás: OTKA T 037384, 2002-2005. 4000 eft., Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Résztvevő kutatók: Dr. Bánky József, Dr. Bányai László, Dr. Kovács Gyula, Dr. Czimber Kornél, Király Géza Kutatási téma rövid kivonata: A GPS erdészeti alkalmazásánál az egyes feladatok pontossági igénye, az erdőfedettség sűrűsége, a lombtakaró szezonális változása és minőségi jellemzői, valamint a szabdaltabb topográfia miatt a navigációs alkalmazások kerültek előtérbe. A geodéziai alkalmazásoknál 12
az erdővel fedett területeket lehetőség szerint kerülik. Az erdőműveléssel és a természeti erőforrások megőrzésével kapcsolatos erdőfeltárási és fotogrammetriai tevékenység a fedettebb területeken is igényli a geodéziai pontosság biztosítását, ezért kutatási programunkban szisztematikusan vizsgáltuk a fafedettség, a sűrűség, a fa méret és általános biológiai jellemzőknek a hatását a különböző típusú GPS vevők és feldolgozási módszerek (statikus, gyorsstatikus, fél-kinematikus) által elérhető pontosságra. A Soproni Tanulmányi Erdőgazdaság és más együttműködő erdészetek és arborétumok segítségével olyan teszthálózatot hoztunk létre, amely segítségével a Magyarországon jellemző, különböző fedettségi viszonyok vizsgálhatóvá váltak. A kutatás eredménye a GPS hazai erdészeti alkalmazása kritériumainak meghatározása: az optimális pontkiválasztás, az előzetes méréstervezés, a mérések szezonális megválasztása, a mérési periódusok javasolt hossza, a feldolgozás módszere és a várható megbízhatóság. A kutatás eredményeinek hasznosítása: A zenitfelvételek önmagukban alkalmasak erdészeti faállomány-paraméterek (körlapösszeg, famagasság, záródás), valamint az erdőállomány egészségi állapotának meghatározására, monitorozására, valamint biológiai 3 dimenziós modellek (törzsalak / koronaalak) kialakítására. Az égbolt, levél és faanyag arányok a GPS mérések pontossági tervezését teszik lehetővé. Kutatási eredményeink elsősorban erdőterületeken végzett GPS mérések esetében hasznosíthatók: az erdőfeltárásban (erdei utak tervezésében, kivitelezésében, ellenőrzésében), az erdőrendezésben (erdőrészletek határainak kitűzése, ellenőrzése, üzemi térképek) és a magántulajdonban lévő erdők kitűzésében. A kutatás eredményeit felhasználjuk az oktatásban is. 13
Egy mintaponton végzett GPS mérések műholdpozíciói a zenitfelvételen A kutatási témában megjelent publikációk: Bácsatyai László - Gyimóthy Attila: GPS technika erdővel fedett területeken, Geomatikai közlemények V. 2003. 303-308, Sopron., 2003. Bácsatyai László - Gyimóthy Attila: Erdővel borított területeken végzett GPS mérések pontossági vizsgálata, MTA Agrártudományok Osztálya Agrár-Műszaki Bizottság 28. K+F tanácskozása. Konferencia kiadvány, 2004. Gödöllő, II.kötet, 374-376. old., 2003. Király Géza, Kovács Gyula, Jobbágy Zsigmond: Halszemoptikával készült amatőr zenitfelvételek erdészeti alkalmazása, Geomatikai közlemények V. 2003. 335-343, Sopron., 2003. Bácsatyai László - Király Géza: 9.9. fejezet: Erdészeti alkalmazások, Ádám József, Bányai László, -.(szerk.): Mûholdas helymeghatározás, szakkönyv, Műegyetemi kiadó, 387-393 old., 2004. Könyvfejezet 14
Gyimóthy Attila: GPS mérések optimális időtartama erdővel fedett területeken, Geomatikai közlemények VIII. 2004. 265-271. old., 2004. Bácsatyai László - Bányai László - Gyimóthy Attila: A GPs technika nagypontosságú alkalmazásának vizsgálata erdővel fedett területeken, MTA Agrártudományok Osztálya Agrár-Műszaki Bizottság 30. K+F tanácskozása. 2006. január 24, Gödöllő. Konferencia kiadvány. Kutatási téma címe: Új vetületi összefüggések és vetületi számítási eljárások kidolgozása. Folyamatos kutatási munka. Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Kutatási téma rövid kivonata: A kutatási téma művelése során - az analitikus geometria lehetőségeinek felhasználásával - új összefüggéseket dolgoztunk ki a sztereografikus vetületről a Gauss-gömbre történő áttéréshez, meghatároztuk magyarországi vetületi rendszerek és az osztrák Gauss-Krüger vetületi rendszer közötti 7 paraméteres térbeli hasonlósági transzformáció paramétereit. Korszerű menüvezérléssel ellátott vetületi számításiátszámítási programrendszert dolgoztunk ki, amelyet Windows operációs rendszer alatti grafikus felülete rendkívül felhasználóbaráttá tesz. A program neve HungaPro különböző verziói. A téma eredményei magyar, illetve külföldi folyóiratokban publikáltuk, ill. helyet kaptak a "Magyarországi vetületek" c. tankönyvben is. A kutatási téma közvetve a globális helymeghatározó rendszerekhez is kapcsolódik (ezek közvetlenül GPS- ill. UTM koordinátákat szolgáltatnak a WGS-84 ellipszoidon), így magyarországi művelése mellett érdeklődés mutatkozott a bécsi és a göttingeni egyetem részéről is. Kutatási téma részletes bemutatása: Kidolgoztunk egy Windows operációs rendszer alatt működő átszámító programot. A program segítségével az alábbi vonatkozási, ill. vetületi rendszerek között végezhetünk átszámítást Magyarország egész területére kiterjedő érvényességgel, az erdészeti gyakorlatot messze kielégítő pontossággal: - GPS (X, Y, Z), - WGS-84 (Φ, Λ, H), 15
- UTM: 15, 18 és 21 fok középmeridiánú vetületi sávok (y, x, H), - IUGG GRS 1967 (Φ, Λ, m), - EOV (y, x, m), - Sztereografikus (y, x), - Ferdetengelyű hengervetületek: HÉR, HKR, HDR (y, x), A Hungapro 3.16. verzió számítógépes felülete A kutatási témában megjelent publikációk: Bácsatyai László: Egyszerű összefüggések a budapesti sztereografikus rendszerről a Gauss-gömbre történő áttéréshez. Geodézia és Kartográfia, Budapest, 1993/3.szám, 163-167.old. Bácsatyai László: Átszámítások a budapesti sztereografikus és az osztrák Gauss-Krüger (M34) vetületi rendszer között. Geodézia és Kartográfia 1993/5.szám, 284-288.old. Bácsatyai László: Magyarországi vetületek. Tankönyv. 196 oldal. Mezőgazdasági Szaktudás Kiadó. Budapest, 1994. 16
Umwandlung Budapester stereographischen und österreichischen Gauss-Krüger-Koordinaten. "Vermessungstechnik und Geoinformation", Wien, 4/1995. S. 227-233. Magyarországi vetületek. Elektronikus tankönyv pdf formátumban. 2005. Webhely: http://geo.efe.hu/hun/onlinejegyzet/vetulet/vetuletek.pdf Magyarországi vetületek. Szakkönyv. Szaktudás Kiadó ház, Budapest, 2006. 228 oldal. 17
Tématerület: Távérzékelés Kutatási téma címe: Digitális ortofotó pontossági vizsgálata. Megbízó/Forrás: Állami Erdészeti Szolgálat, 2001. szept.-2001. nov., 170 eft. Téma vezetője: Dr. Bácsatyai László Résztvevő kutatók: Dr. Bánky József, Dr. Kovács Gyula, Dr. Czimber Kornél, Király Géza Kutatási téma rövid kivonata: Egy háromoldalú megállapodás (Állami Erdészeti Szolgálat, NYME-SEK Földmérési és Távérzékelési Tsz., DigiTerra Bt.) eredményeként a Földmérési és Távérzékelési Tanszéken az ÁESz Szombathelyi Igazgatóságának közreműködésével elkészült az Eurosense Kft. által a Soproni hegyvidék területén készített, körülbelül 1:30000 méretarányú infra színes légfényképből (száma: 2177) egy ortofotó. Az ortofotó terepi felbontása 0,6 m, pontosságát 5-10 m-re becsültük. Az Állami Erdészeti Szolgálat megbízásából, ugyanebből a felvételből az Eurosense Kft. is készített ortofotót. A két ortofotó pontosságát az ÁESz megvizsgálta, és azt tapasztalta, hogy a két ortofotó között bizonyos részeken akár 60 m- es eltérés is van. Az összehasonlítás három blokkra terjedt ki, amelyből a 2000. szeptember 21-i megbeszélés alkalmával a legnagyobb eltérést mutató 1-es blokkot (Sopron, Ady Endre út Bánfalvi út) választottuk ki a pontossági vizsgálat céljára. A kérdéses tömbben az ÁESz mindkét ortofotón jól azonosítható pontpárokat jelölt ki, szám szerint 19 db-ot. Ezen pontok bemérése volt a feladatunk. Kutatási téma részletes bemutatása: A pontok felkeresése: Az Állami Erdészeti Szolgálat által adott koordináta-állomány és az általunk készített ortofotó segítségével felkerestük a pontokat. A koordináta-állományt az ortofotóra téve, és az adott pont környezetét kinagyítva próbáltuk azonosítani a pontokat. Ez néhány esetben különösen, amikor a jelölt pont egy természetes vonal és egy árnyék metszéspontja volt meglehetősen bizonytalan volt. Ilyen pontok a 3;12;14. Ezek terepi azonosításának a pontosságát 2-3 m-re becsüljük. Az esetek többségében azonban sikerült a pontokat kb. 0.6 m-es pontossággal azonosítani. A felkeresett pontokat megjelöltük, valamint térinformatikai GPS segítségével (Trimble GeoExplorer2) előzetesen 18
bemértük. Már ezen mérések kiértékelésekor kiderült, hogy a pontok az általunk készített ortofotóhoz nagyságrendekkel jobban illeszkednek. De ezt a mérést azért is el kellett végeznünk, hogy lássuk: minden pont meghatározható e GPS-szel. Bár voltak pontok, ahol jelentős horizontkorlátozás volt, ennek ellenére mégis az összes ponton tudtunk mérni a GPS vevővel. Az azonosítás pontossága (pontatlansága) amúgy sem tette szükségessé a földi mérések alkalmazását. A pontok mérése: A megjelölt pontokat geodéziai pontosságú, kétfrekvenciás GPS vevővel (Trimble 4000 SST) utófeldolgozásos differenciális üzemmódban bemértük. A referencia állomás az MTA Geodéziai és Geofizikai Kutatóintézetének a tetején volt. Az utófeldolgozást elvégezve kaptuk meg a pontok mm-es pontosságú (belső pontosság) WGS-84 ellipszoidi Φ és Λ koordinátáit. Ezeket a koordinátákat a Hungapro v 3.16 program segítségével transzformáltuk az Egységes Országos Vetületi rendszerbe (EOV). A transzformálás pontossága vízszintes értelemben cm-es nagyságrendű, függőleges értelemben 10 cm-es nagyságrendű. Az eredmény értékelése: A vizsgálat eredményét az alábbi összehasonlító táblázat mutatja: Pontszám Mért koordináták Ortofotó (NYME) Ortofotó (EUROSENSE) EOV_Y EOV_X EOV_H EOV_Y EOV_X Eltérés EOV_Y EOV_X Eltérés m m m m m m fok m m m fok 1 462482.22 262330.96 248.74 462479.91 262331.66 2.41 107 462531.81 262328.31 49.66 93 2 462481.33 262365.86 249.35 462479.78 262365.28 1.65 69 462530.03 262360.69 48.97 96 3 462531.23 262415.74 249.59 462526.72 262415.00 4.57 81 462577.56 262411.13 46.56 96 4 462570.59 262350.97 247.96 462568.72 262350.81 1.88 85 462619.38 262345.94 49.05 96 5 462716.36 262649.92 248.09 462714.00 262650.78 2.51 110 462766.38 262648.69 50.04 91 6 462769.49 262641.69 245.33 462767.00 262641.53 2.50 86 462821.56 262640.25 52.09 92 7 462852.14 262695.44 242.22 462852.34 262696.00 0.59 200 462905.41 262692.91 53.33 93 8 462890.23 262681.18 241.98 462888.81 262682.13 1.71 124 462940.69 262677.06 50.63 95 9 462855.91 262598.42 243.02 462855.00 262600.19 1.99 153 462909.00 262596.78 53.12 92 10 462813.97 262517.59 244.22 462813.69 262520.22 2.64 174 462869.38 262517.81 55.41 90 11 462768.66 262460.05 244.97 462768.22 262462.34 2.33 169 462823.38 262459.78 54.72 90 12 462696.90 262400.07 246.37 462695.75 262402.31 2.52 153 462749.75 262398.69 52.87 91 13 462662.71 262388.33 246.85 462660.50 262389.41 2.46 116 462712.94 262385.13 50.33 94 14 462501.42 262391.62 249.28 462498.84 262391.59 2.58 89 462549.84 262387.94 48.56 94 15 462590.64 262476.68 251.14 462589.03 262477.66 1.88 121 462639.81 262474.59 49.21 92 16 462615.08 262533.41 251.76 462613.84 262534.56 1.69 133 462664.88 262531.34 49.84 92 17 462632.40 262572.62 251.98 462631.09 262574.19 2.04 140 462681.50 262569.94 49.17 93 19
18 462658.68 262615.87 251.36 462656.88 262614.06 2.55 45 462707.56 262611.09 49.11 96 19 462686.47 262656.73 250.54 462685.06 262656.59 1.42 84 462736.19 262653.81 49.81 93 Térbeli átlag 462672.44 262512.80 247.62 462670.80 262513.49 1.78 113 462723.00 262510.10 50.63 93 20