KONV PROJEKTZÁRÓ KONFERENCIA

TÁMOP-4.2.1.B-09/1/KONV2010-0006 PROJEKTZÁRÓ KONFERENCIA

SOPRON 2012.OKTÓBER 26.

VÁROSOK ÖKO-KÖRNYEZETÉNEK KOMPLEX VIZSGÁLATA A NYUGAT- ÉS KÖZÉP-DUNÁNTÚLI RÉGIÓBAN

Alprojekt vezető: Prof. Dr. Albert Levente

SZAKMAI VEZETŐK, A KUTATÁSOKBA BEVONT INTÉZETEK AZ ALPROJEKT SZAKMAI VEZETŐI Dr. Mátyás Csaba egyetemi tanár, MTA r. tagja Dr. Jancsó Tamás egyetemi docens, dékán-helyettes Dr. Bidló András egyetemi docens, dékán-helyettes AZ NyME RÉSZTVEVŐ INTÉZETEI NyME ERDŐMÉRNÖKI KAR •Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet •Kémiai Intézet •Környezet- és Földtudományi Intézet NyME GEOINFORMATIKAI KAR • Geomatika Intézet •Területfejlesztési Intézet A KUTATÁSOKBAN TÖBB HAZAI ÉS KÜLFÖLDI EGYETEM ÉS KUTATÓINTÉZET KUTATÓI IS RÉSZT VETTEK

RÉSZPROJEKTEK ÉS FELELŐSEIK

ERDŐMÉRNÖKI KAR •A talaj és a földtani közeg állapotának jellemzése (Felelős: Dr. Bidló András egyetemi docens, intézetigazgató, dékán-helyettes, NymE Erdőmérnöki Kar, Környezet- és Földtudományi Intézet, Termőhelyismerettani Intézeti Tanszék). •Hidrológiai vizsgálatok (Felelős: Dr. Gribovszky Zoltán egyetemi docens, NymE Erdőmérnöki Kar, Geomatikai, Erdőfeltárási és Vízgazdálkodási Intézet). •A levegő állapotának jellemzése (Felelős: Dr. Rákosa Rita egyetemi adjunktus, NymE Erdőmérnöki Kar, Kémiai Intézet). •A természeti környezet jellemzése (növényi stressz). (Felelős: Dr. Németh Zsolt István egyetemi docens és Visiné Dr. Rajczi Eszter egyetemi adjunktus, NymE Erdőmérnöki Kar, Kémiai Intézet). GEOINFORMATIKAI KAR •Térinformatika részprojekt (Felelős: Dr. Jancsó Tamás egyetemi docens, dékánhelyettes, NymE Geoinformatikai Kar, Geomatika Intézet).

CÉLKITŰZÉSEK ALAPVETÉS A városok és környezetük között folyamatos az anyag, az energia és az információ áramlás. A város és környezete egymásra gyakorolt hatásáról, különösen a környezetminőség vonatkozásában kevés ismeretünk van. Ez a megállapítás fokozottan érvényes a Nyugat- és Közép-dunántúli Régiókra, amelyek szellemi, kutatási és fejlesztési tevékenységének támogatását és irányítását a Nyugat-magyarországi Egyetem Küldetésnyilatkozatában felvállalta. KUTATÁSI CÉLOK 1. A Nyugat- és a Közép-dunántúli Régióban eltérő természeti feltételek között kialakult és működő városok (Sopron, Székesfehérvár és Szombathely) és természeti környezetük kölcsönhatásainak elemzése, és a kölcsönhatások eredőjeként kialakuló környezetállapot tudományos igényű leírása. 2. A városi környezetminőség integrált monitoring rendszerének kialakítása a fejlesztési döntések és a településrendezési tervezés megalapozása érdekében.

KUTATÁSI TERV

•Geoinformatikai rendszerbe illesztett mérési adatok feldolgozása a földtani, a talajtani, a hidrológiai, a levegőtisztasági és biotikus tényezők vonatkozásában, a kutatásokba bevont városokat magukba foglaló tájtípusokban. •Az adott városra jellemző szerkezeti típusok meghatározása távérzékelési adatforrások felhasználásával. •Ideális terepi mintavételi pontok kijelölése korszerű geoinformatikai elemzésekkel, a felszínborítás-típusok jellemző területegységei alapján, a város és környezete közötti anyagáramlási folyamatok figyelembe vételével. •A mérési adatok feldolgozása térinformatikai eszközökkel. A mérési adatok összevetése a távérzékeléssel nyert adatokkal (validálás). •Az egyes paraméterek közötti összefüggések meghatározása integrált térbeli elemzésekkel. Különböző modellek kidolgozása. A kialakított modellek alkalmasak kell legyenek az egyes paraméterek időbeli változásainak nyomon követésére, sőt előrejelzésekre is.

A RÉSZPROJEKTEK KONKRÉT FELADATAI

TÉRINFORMATIKA RÉSZPROJEKT •Térszerkezeti és öko-környezeti indikátorok elkülönítése, kvantitatív kinyerésükhöz mintaadatok gyűjtése, tanuló területek kijelölése. •Szisztematikus analízis és pontosítás a városi öko-környezet térinformatikai termékek indikátorainak meghatározásához. •Vonatkozó tematikus térképek előállítása és előzetes elemzések elvégzése. •Öko-környezeti modellek felállítása, azok integrálása GIS rendszerbe.


A TALAJ ÉS A FÖLDTANI KÖZEG ÁLLAPOTÁNAK JELLEMZÉSE Elemeztük Sopron, Szombathely és Székesfehérvár és kölcsönhatásait a városi környezetminőség integrált monitoring rendszerének kialakítása, a városfejlesztési döntések és a településrendezés stratégiájának megalapozása érdekében. A különböző természeti tájtípusokban kialakult, eltérő természeti feltételek között működő városokban végzett mérések lehetővé teszik a kölcsönhatások különböző formáinak vizsgálatát, az ezek eredőjeként kialakult környezeti állapotok minősítését és a városok közötti összehasonlítást.


HIDROLÓGIAI VIZSGÁLATOK Sopron, Szombathely és Székesfehérvár városokban és a városok környékén lévő vízfolyások és állóvizek állapotának jellemzése mérési eredmények alapján. A vízfolyások részvétele a városi lefolyási folyamatokban: minőségi és mennyiségi jellemzőkhöz kapcsolt, integrált szemléletű vizsgálatok. A vízgyűjtők hidrológiai jellemző paramétereinek meghatározása térinformatikai alapokon. A hidrológiai állapotok adatainak megjelenítése GIS-ben . A felszíni vizeknek a soproni Rák-patak vízrendszeréhez kapcsolt mennyiségi és minőségi vizsgálata numerikus modellezéssel.


A LEVEGŐ ÁLLAPOTÁNAK JELLEMZÉSE •A levegőben található légszennyező anyagok (CO, NOx, O3, stb.) koncentrációjának mérése kijelölt monitoring pontokon 1 órás, 24 órás és éves mérési ciklusokban. Folyamatos mérések a teljes pályázati időszakban. •A városok és környezetük levegő szennyezettségi térképének elkészítése, adatszolgáltatás a térinformatika részprojektnek.


VÁROSI KÖRNYEZETBEN ÉLŐ NÖVÉNYEK STRESSZÉRZÉKENYSÉGÉNEK ÉS ÉLETKÉPESSÉGÉNEK JELLEMZÉSE „ÁLLAPOTFÜGGŐ KORRELÁCIÓK” ALKALMAZÁSÁVAL •A növényi stressz és a környezeti paraméterek korrelációjának (stresszérzékenység) meghatározása „állapotfüggő korreláció” alkalmazásával. •A városi környezetben lévő növények életképességének jellemzése, gyökfogó képesség mérésén keresztül. •Az ágak és a kéreg fenoloid-, kioldható szénhidrát tartalmának, enzimaktivitásának mérése a környezetkárosító tényezők szignifikáns hatásainak kimutatása érdekében. •Adatszolgáltatás a térinformatika részprojektnek.

AZ ALPROJEKT EDDIGI EREDMÉNYEI SOPRONI ZÖLDTERÜLETEK ÖKOLÓGIAI JELLEMZÉSE LEVÉLMINTÁK KLOROFILL-TARTALMÁ ALAPJÁN •A növények klorofill-tartalma hatással van a szárazföldi ökoszisztémák elsődleges termelékenységére és a növények egészségi állapotára (bioindikátor). •A soproni zöldterületek ökológiai jellemzését célirányosan megválasztott monitoring pontokról begyűjtött levélminták klorofill-tartalmának mérésén keresztül végeztük. •A mintagyűjtés a légifelvételezéssel egyidőben történt. A labóratóriumban mért klorofill-tartalmak a légifelvételezés során nyert mérési adatok validálására is szolgáltak.

A RÉSZPROJEKTEK KAPCSOLÓDÁSA

Talaj Hidrológia

Térinformatika

Levegő Növényzet

KUTATÁSI EREDMÉNYEK I. A VÁROSI KÖRNYEZET ÁLLAPOTÁNAK TERÜLETI ÉRTÉKELÉSE Prof. Dr. Albert Levente

TALAJTANI VIZSGÁLATOK

KUTATÁSI CÉLOK: •3 város (Sopron, Székesfehérvár, Szombathely) •Összesen 336 ponton 672 talajminta begyűjtése •Két talajmélység (0-10 és 10-20 cm) •Fizikai talajparaméterek vizsgálata •Kémiai talajparaméterek vizsgálata •Adatbázis létrehozása, térinformatikai adatfeldolgozás •Tematikus térképek, leíró statisztikák készítése •Értékelés, következtetések levonása

EREDMÉNYEK VIZES pH-ÉRTÉKEK TÉRBELI MEGOSZLÁSA

EREDMÉNYEK EDTA/DTPA OLDHATÓ CINK-ÉRTÉKEK TÉRBELI MEGOSZLÁSA

ÉRTÉKELÉS, KÖVETKEZTETÉSEK •A városok és környékük talajainak kémhatását döntően az alapkőzet befolyásolja •A belvárosokban kimutatott enyhén lúgos kémhatás és magas mésztartalom a városi lerakott építési törmelékekre vezethető vissza •Erdei talajminták esetében kimagasló vas- és mangán- értékeket mértünk a városi mintákhoz képest •A külvárosi mezőgazdasági területek tápelemtartalma (N, P) általában magasabb mint a városi talajoké • Mindhárom város belterületén magas cink-értékeket mértünk amit a szennyezés is okozhat

HIDROLÓGIAI VIZSGÁLATOK MINTAVÉTELI HELYEK

Sopron (Rák-patak vízrendszer), Székesfehérvár (Gaja-patak vízrendszer), Szombathely (Gyöngyös-Perint vízrendszer)

HIDROLÓGIA – HIDRODINAMIKA (SOPRON)

•Fedett vízfolyásszakaszok felmérése és állapotértékelése •Csapadék lefolyás modell a Soproni Kutya-hegyi vízgyűjtőre (SWMM) •Egy dimenziós hidrodinamikai modell a Soproni Rák-patak vízgyűjtőjére (HEC-RAS)

VÍZKÉMIA – HIDROBIOLÓGIA (SOPRON)

•Vízminőségi és vízhozam-adatok kapcsolt értékelése •Hidrobiológiai állapotértékelés •Özönnövények felmérése és térinformatikai alapú ábrázolása

FELSZÍNI VIZEK KÖRNYEZETI ÁLLAPOT ÉRTÉKELÉSE (SZÉKESFEHÉRVÁR)

VIZEK KÖRNYEZETI ÁLLAPOT ÉRTÉKELÉSE (SZOMBATHELY)

Területhasználatok

Vízminőség szerinti klaszterek

A LEVEGŐKÖRNYEZET JELLEMZÉSE

•Elemeztük Sopron, Szombathely és Székesfehérvár és levegőkörnyezetük kölcsönhatásait a városi környezetminőség integrált monitoring rendszerének kialakítása érdekében. •A különböző természeti tájtípusokban kialakult, eltérő természeti feltételek között működő városokban végzett mérések lehetővé tették a kölcsönhatások különböző formáinak vizsgálatát, az ezek eredőjeként kialakult környezeti állapotok minősítését és a városok közötti összehasonlítást.

MONITORING PONTOK (SOPRON)

A: Bajcsy-Zs. u. 4. B: Csengeri út C: Ferenczy J. u. 5. D: Szőlőskert u. 14. E: Fő tér 1. F: Győri út – Lóki sor G: Győri út 42. H: Pozsonyi út 57-63. I: Baross u. 24. J: Asszonyvásár dűlő 23.

MONITORING PONTOK (SZOMBATHELY)

A: Hunyadi út 43. B: Vörösmarty u. 2. C: Saághy István u. 15. D: Bartók Béla krt. 41. E: Puskás Tivadar u. 6. F: Várköz 1.

MONITORING PONTOK (SZÉKESFEHÉRVÁR)

A: Pirosalma u. 1-3. B: Hosszú sétatér 8. C: Budai út 43. D: Nagyszombati u. 139. E: Zára u. 10. F: Szegfű Gyula u. 1.

VIZSGÁLATI MÓDSZER

Mobil laboratóriumi rendszer szakaszos (24 órás) mintavétel NO/NO2 mérése: kemiluminescencia elvén (MSZ ISO 7996) CO mérése: infravörös abszorpció elvén (MSZ 21456/5) Horiba APNA-370 típusú készülék

MÉRÉSI EREDMÉNYEK

Levegőterheltségi szint napszaktól való függése Sopronban (a) 2011. 03. 26. (b) 2011. 10. 10.


Levegőterheltségi szint napszaktól való függése Székesfehérváron (a) 2011. 06. 13. (b) 2011. 11. 14.


Levegőterheltségi szint napszaktól való függése Szombathelyen (a) 2011. 05. 12 (b) 2011. 11. 28.


Levegőterheltségi szint napszaktól való függése Sopronban 2011 októberében


CO és NOx napi átlag koncentrációinak korrelációja 2011 novemberében Székesfehérváron

GLÜKÓZ-FRUKTÓZ KORRELÁCIÓ MINT A LÉGSZENNYEZETTSÉG BIOINDIKÁTORA (Németh Zsolt István, Badáczy Dorottya, Kocsis Ramóna) Teória: a biokémiai változók állapotfüggő korreláció koncepciója: a biológiai rendszerek összehangolt szabályozású és azonos eloszlástípusú változói lineárisan korrelálnak egymással. (Németh Zs. I.; 2009)

A SZIGNIFIKÁNSAN MEGKÜLÖNBÖZTETHETŐ REGRESSZIÓS EGYENESEK MEREDEKSÉGE, TENGELYMETSZETE, ÉRVÉNYESSÉGI TARTOMÁNYA ÉS HATÁROZOTTSÁGI FOKA KÖRNYEZETI KÖRÜLMÉNY ÉRZÉKENY

Kontroll és közlekedési forgalomnak kitett korai juhar tesztfák (Acer platanoides) Glükóz-fruktóz állapotfüggő regressziói (Sopron, 2011.)

BIOKÉMIAI, STATISZTIKAI ÉS KÖRNYEZETI ADATOK EGYESÍTETT KORRELÁCIÓ ANALÍZISE (Korai juhar lombozat, Sopron, Csengery u., 2011.)

(MG, MF: glükóz, ill. fruktóz átlagok; SDG, SDF: glükóz, ill. fruktóz szórások; a: meredekség; b: tengelymetszet; R2: határozottsági fok; T: hőmérséklet [oC]; SR: fényintenzitás [Lux]; RH: relatív páratartalom [%]; O3: ózon [μg/m3]; CO: szén-monoxid [μg/m3]; NO2: nitrogén-dioxid [μg/m3])

ZÖLDTERÜLETEK ÖKOLÓGIAI JELLEMZÉSE LEVÉLMINTÁK KLOROFILLTARTALMÁNAK MÉRÉSÉN KERESZTÜL •A növények klorofill-tartalma hatással van a szárazföldi ökoszisztémák elsődleges termelékenységére és a növények egészségi állapotára (bioindikátor). A soproni zöldterületek ökológiai jellemzését célirányosan megválasztott monitoring pontokról begyűjtött levélminták klorofilltartalmának mérésén keresztül végeztük. •A mintagyűjtés a légifelvételezéssel egyidőben történt. A labóratóriumban mért klorofill-tartalmak a légifelvételezés során nyert mérési adatok validálására is szolgáltak.

MINTAVÉTELI HELYSZÍNEK (SOPRON) •Széchenyi tér •Deák tér •Erzsébet-kert •Lippai János Kertészeti Szakképző Iskola •Lővér Kemping

MINTAVÉTELI HELYSZÍNEK (SOPRON)

A mintavételi pontok helye a 2011.08.17-én készült WorldView-2 felvétel pánkromatikus sávval élesített (Pan-sharepened), RGB-732 infraszínes színkompozitján.

VÉKONYRÉTEG-KROMATOGRÁFIÁS ELVÁLASZTÁS

St1

St2

St3

St4 St5 Klorofill a Klorofill b

Klorofillok elválasztása levélmintákból, kromatogram előhívás után (st1, st2, st3, st4, st5: standard minták)

A VÉKONYRÉTEG KIÉRTÉKELÉSE UTÁN KAPOTT DENZITOGRAM (452 nm klorofill b, 410 nm klorofill a).

A KLOROFILL TARTALOM VÁLTOZÁSAI (Széchenyi tér)

Zöld felirat: klorofill a (mg/g friss levél) Kék felirat: klorofill a/b arány

A KLOROFILL TARTALOM VÁLTOZÁSAI (Deák tér)


A KLOROFILL TARTALOM VÁLTOZÁSAI (Erzsébet-kert)


A KLOROFILL TARTALOM VÁLTOZÁSAI (Lippai János Kertészeti Szakképző Iskola)


A KLOROFILL TARTALOM VÁLTOZÁSAI (Lővér Kemping)


KUTATÁSI EREDMÉNYEK II. GEOINFORMATIKAI RÉSZPROJEKT Dr. JANCSÓ TAMÁS egyetemi docens

Városi ökokörnyezet komplex vizsgálata a Nyugat-dunántúli régióban Dr. Jancsó Tamás

Tartalom • • • • • • • •

GIS – adatforrások, adatbázis tervezés Metaadabázis felépítése Távérzékelési elemzések Területhasználata, zöldfelületek vizsgálata Domborzati elemzések Geodéziai mérések Fotogrammetriai termékek Összegzés Levegő

Növényzet Talaj Hidrológia

Térinformatik a

GIS

Adatforrások és adatbázis tervezés: GIS adatbázis kialakítása annak alapján történik, hogy az eltérő tudományterületek földtan, hidrológia, levegő vagy klíma és természeti környezet - milyen leíró adatokat állítanak elő, illetve az elemzéseikhez milyen egyéb adat integrációjára van szükség.

1. Topográfiai térképek 2. Domborzatmodell ek 3. Űrfelvételek – WoldView2 4. Hiperspektárlis felvételek 5. Légifelvételek 6. Attribútum adatok – talaj, víz, levegő, növényzet, egyéb statisztikai adatok 7. Ökológiai leírások és korábbról meglévő térképek

Dr. Pődör Andrea és Dr. Végső Ferenc

GIS

Adatbázis tartalma

• mintavételi pontok (pont típusú) –talaj, levegő és víz • DEM (pont típusú) • utak (vonalas) • városrészek (poligonok) • a távérzékelt adatokból osztályozással létrehozott adatok *.shp files.

• topográfiai térképek • ortophoto • a távérzékelt adatokból osztályozással létrehozott adatok • Levezetett adatok: • a talaj és légszennyezettségek tematikus térképei • a talajminták interpolált térképei • DEM raszterállomány

GIS

Eredmények:Városökológiai technológiai modell felállítása az adatgyűjtéstől a publikálásig –tematikus Modell és Publikálás térképek, modellek ArcGIS Online segítségével

DDM + tematikus adatok

Metaadatbázis • Célja: a tematikus térképek előállításának támogatása, a térinformatikai feladatok támogatása és az információ megosztás támogatása a projekt szakterületei között. • Funkciók: • Felhasználók kezelése, hitelesítése, jogosultságok kezelése • Metaadatok rögzítése a térbeli és/vagy tematikus jellemzők megadásával. • Hivatkozás a kapcsolódó, akár egyéb szervereken elhelyezett adatokra. • Metaadatok megjelenítése nyilvánosan vagy védett módban. • A metaadatok kategorizálása, csoportosítása több szempont szerint. • Az adatbázis teljes körű kereshetősége, a megjelenített adatok rendezése, táblázatos megjelenítése.

Kottyán László és Nagy Gábor

Metaadatbázis • A metaadatbázis webes alkalmazás kialakításához nyílt forráskódú, szabadon felhasználható eszközöket alkalmaztunk. • Fejlesztő eszközök és a futtató környezet: • Hardver: virtuális szerver az NymE Geoinformatikai Karon • Operációs rendszer: Ubuntu 10.04 LTS • Web szerver: Apache 2 • Webfejlesztő keretrendszer: Ruby on Rails 2.3.5 és Hobo 1.0.3 • Adatbázis: MySQL 5.1 • A Metaadatbázis alkalmazás a http://meta.geo.info.hu címen érhető el.

Metaadatbázis

A beszerzett távérzékelési adatok

Érzékelő neve

WorldView-2

AISA EAGLE2

Pályára állítás, bejelentés

2009.10.08.

2010

Spektrális sávok száma

8+1

244

Látószög (FOV)

0,00122 º

37,7 º

Elemi látószög (IFOV)

2,6 µrad (0,65 µrad)

646 µrad

Repülési magasság

770 km

1,500 km

Geometriai felbontás

2 m (0,5 m)

1m

Radiometriai felbontás

11 bit

12 bit

Dr. Király Géza

WorldView-2

10

A beszerzett távérzékelési adatok WorldView-2 űrfelvétel-mozaik 2011.08.17.

Fertőrákos

Sopron Ágfalva

Fertőboz Harka

Kópháza

AISA Eagle hiperspektrális szenzorral készített légifelmérés 2011.08.26.

ERROR: stackunderflow OFFENDING COMMAND: ~ STACK:

KONV PROJEKTZÁRÓ KONFERENCIA

Recommend Documents