Hidrológiai Közlöny, 2013 (93. évfolyam)

2013 / 3. szám - Szatmári József: Szatmári József és szerzőtársai: Belvíz-elöntések lehatárolása RapidEye műhold-felvételek alapján

Belvíz-elöntések lehatárolása RapidEye műhold-felvételek alapján Szatmári József és szerzőtársai: Boudemin van Leeuwen1, László Henizs2, Minácsér Mészáros3, József Szatmári*, Zalán Tobak5, Dragoslav Pavic6, Stevan Savic, Drágán Dolina­ f 1 leeuwen@geo.u-szeged.hu, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, SZTE 2 henu­s@geo.u-szeged.hu, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, SZTE 2 minu@uns.ac.rs, Klimatológiai és Hidrológiai Kutató Központ, Újvidéki Egyetem 4 szatmari@geo.u-szeged.hu, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, SZTE 5 tobak@geo.u-szeged.hu, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, SZTE 6dragoslav.pavic©dgt.uns.ac.rs, Klimatológiai és Hidrológiai Kutató Központ, Újvidéki Egyetem 7stevan.savic@dgt.uns.ac.rs, Klimatológiai és Hidrológiai Kutató Központ, Újvidéki Egyetem "dragan.dolinaj@dgt.uns.ac.rs, Klimatológiai és Hidrológiai Kutató Központ, Újvidéki Egyetem Kivonat: A belvíz-jelenség tanulmányozásának és a belvízkárok becslésének folyamatában alapvető fontosságú a belvíz-elöntések területi lehatá­rolása. A vízügyi gyakorlatban a belvízi események monitorozása alapvetően terepi felméréssel történik, amely költséges és hibákkal ter­helt. A 2010-2011. évi belvizes időszakban, saját forrásból RapidEye műholdfelvételeket vásároltunk, amelyek alkalmazási lehetőségeit vizsgáljuk e tanulmány keretében a magyar-szerb határ mentén, megközelítőleg 8000 km2-es régióban kijelölt tanulóterületeken. Az e­­redmények alapján kijelenthetjük, hogy a RapidEye műholdfelvételek, az ajánlott osztályozási módszerekkel feldolgozva, minden koráb­ban alkalmazott felmérési módszernél pontosabb és hatékonyabb belvízfelmérési megoldást szolgáltatnak. Kulcsszavak: belvízfelmérés, RapidEye műholdfelvétel, osztályozás. 1. Bevezetés A belvíz lokális mélyedésekben megjelenő időszakos víz­borítás, amelyet a lefolyás hiányából következő vízfelesleg, az elégtelen párolgás, valamint a talaj alacsony vízelveze­tési képességének kombinációja, vagy a feláramló talajvíz okoz (Pálfai, 2004; Van Leeuwen és koll., 2013). Az elönté­sek területi kiterjedése, amelyeknek a belvizes évekre szá­mított átlaga hazánkban 110 ezer ha, maximuma az 500- 600 ezer ha-t is megközelítette egyes években (1. ábra), és a Vajdaságban is több százezer hektáros elöntéseket is felje­gyeztek már, jelentős és gyors időbeli változékonyságot mutat.­lésével, majd azok tapasztalati együtthatókkal történő sú­lyozásával, amelyek a prediktív modellezés alapjául szol­gálhatnak. A távérzékelési technológiák megjelenése és elterjedése előtt az elöntések felmérése csak terepi megfigyelés és tér­képezés alapján történt, amely nem bizonyult optimális megoldásnak. Ezt több szempontból is indokolhatjuk, első­sorban azzal, hogy a terepen végzett emberi munka a leg­költségesebb az összes lehetséges belvíz-felmérési techno­lógia közül. A belvíz­foltok egyenkénti felmérése és térké­pezése rendkívül időigényes és sok esetben a terepviszo­nyok miatt kivitelezhetetlen feladat. Harmadszor a felméré­sek pontossága is kétséges, mivel sok esetben csak - kisebb -nagyobb távolságból - becslések történnek a vízzel borí­tott területekre vonatkozóan, valódi felmérések helyett. Ter­mészetesen a jobban megközelíthető, gépjárművel járható utak mellett elterülő (így jelentősen felülreprezentált) fol­tokról készült térképi ábrázolások közelebb állnak a való­sághoz, míg a nagy mezőgazdasági táblák középső részei­nek belvíz-foltjai gyakran rá sem kerülnek a térképekre. A légi fényképezés fejlődésével és a felvételek polgári célokra történő felhasználásának engedélyezésével a belvíz­­elöntéseket is egyre gyakrabban légi fotókról, vizuálisan ér­tékelték ki a szakemberek. A felméréshez és feldolgozáshoz szükséges munkaidő rövidebbé vált, de az anyagi ráfordítá­sok a magas repülési költségek miatt jelentősen nem csök­kenhettek. Az 1999-2000. évi belvizes időszak légi- és mű­hold-felvételeinek kiértékelése során megszerzett tapaszta­lataink szerint a digitális, multispektrális műhold-felvételek alkalmazása azonban jelentős előrelépést hozott az összes korábban említett technikai nehézség tekintetében (Rakon­czai és koll., 2003). Az egyetlen műhold felvétellel lefedett terület nagyságrendekkel nagyobb, mint a légi felvételek e­­setében, ami jelentős költségcsökkenést eredményez. A fel­vételezett, nagy kiterjedésű területről azonos kiértékelési technológiával készül az döntési térkép, így elkerülhető a kisformátumú légi fényképek egyedi kiértékelésénél jelent­kező adatminőségi inhomogenitás. A belvizek műholdas felvételezésénél azonban az adat­nyerést korlátozó, illetve lehetetlenné tevő tényezőkkel is kell foglakoznunk (Rakonczai és koll., 2003). A kötött pá­lyán keringő, globális lefedést biztosító műholdak, visszaté­rési ideje egy adott terület fölé általában igen nagy, akár több hét is lehet. Az elöntések területi kiterjedése igen nagy időbeli változékonyságot mutat, így mire a műhold­kép el­készül, a belvíz-foltok mérete lényegesen lecsökkenhet a maximális­­belvíz-elöntés időszakában tapasztaltakhoz ké­ 700 1. ábra. Belvízzel elöntött területek nagysága Magyarországon az 1935 és 2011 közötti években. Az 1950 előtti adatok becsült értékek, kivéve az 1940-1944 közötti időszakot (Forrás: Vízügy, 2011; Pálfai, 2000) A belvíz több tényező egymásra hatása következtében a­­lakul ki. Ezeket két csoportba sorolhatjuk: statikus ténye­zők, mint amilyen a relief és a talaj; valamint a dinamikus tényezők, mint például a csapadék és a párolgás. Gyakran antropogén tényezők gyakorolnak nagy hatást a belvíz-kép­ződésre, például elősegítik kialakulásukat a lefolyás akadá­lyozásával (pl. épületek, utak, gátak által), a beszivárgás csökkentésével (pl. aszfaltozott felületeken) vagy ellenkező­leg, a károkozást enyhítik a víz összegyülekezési esélyének csökkentésével, például csatornák és tározók építésével, a vízfelesleg szivattyúzásával (Pálfai, 2004; Rakonczai és koll., 2011). Belvíz okozta belterületi és mezőgazdasági károk mege­lőzése, illetve csökkentése érdekében, valamint az előidéző tényezők és a megjelenés helyeinek vizsgálatában elenged­hetetlen a belvíz-elöntések pontos felmérése és előrejelzése. A komplex belvíz probléma elemzéséhez fontos megérteni annak térbeli és időbeli eloszlását. Ez két módon valósítható meg: (1) a térbeli és időbeli eloszlás terepi (in situ) vagy távérzékelt adatokon alapuló térképezésével; és (2) a kivá­lasztott, legfontosabb befolyásoló tényezők hatásainak becs­ 1935 1945 1955 1965 1975 1985 1995 2005 2015

Next