LÉGI HIPERSPEKTRÁLIS TÁVÉRZÉKELÉSI TECHNOLÓGIA FEJLESZTÉSE PARLAGFŰVEL FERTŐZÖTT TERÜLETEK MEGHATÁROZÁSÁHOZ DEÁKVÁRI JÓZSEF 1 - KOVÁCS LÁSZLÓ 1 - SZALAY D. KORNÉL1 TOLNER IMRE TIBOR 1 - CSORBA ÁDÁM 1 - MILICS GÁBOR 2 - VIRÁG ISTVÁN 2 - BALLA ISTVÁN 3 KARDEVÁN PÉTER 1 - FENYVESI LÁSZLÓ 1 1 2
Vidékfejlesztési Minisztérium Mezőgazdasági Gépesítési Intézet, Gödöllő NyME MÉK, Biológiai Rendszerek Műszaki Intézete, Mosonmagyaróvár, 3 SZIE-MKK Növénytermesztési Intézet, Gödöllő XXI. Keszthelyi Növényvédelmi Fórum 2011. 01. 27.
A parlagfűről • Magyarország Európa legfertőzöttebb országa parlagfű tekintetében • Mezőgazdasági károk, és társadalmi szintű egészségügyi problémák – Több mint 700.000 allergiás beteg
Hatékony védekezés alapjai fertőzött területek pontos meghatározása terjedésének tér és időbeli nyomon követése
A hatékony védekezés követelményei nagy, sokszor megközelíthetetlen területekről, egy időben gyűjtött adatok nagy térbeli pontosság monitoring lehetősége idő és költséghatékonyság
Megoldás: távérzékelés
A hiperspektrális távérzékelési technológia Távérzékelés: technikák, módszerek és eszközök összessége, amelyekkel a földfelszín megfigyelése történik a vizsgált objektum és az érzékelő közötti közvetlen fizikai kapcsolat nélkül. • Információgyűjtés: a felszínről visszavert elektromágneses hullámok érzékelése és mérése, az adatok kiértékelése Hiperspektrális távérzékelés: A felszínről visszavert sugárzás számos (több 10 vagy 100), szomszédos, keskeny spektrális csatornán történő mérése A mért érték a reflektancia: • a visszavert és beeső elektromágneses hullámok fluxusainak hányadosa • információ a felszíni objektumok spektrális, így fizikai és kémiai tulajdonságairól is • anyagra jellemző
A növényzet spektrális tulajdonságai Növényzet spektrumok Látható tartomány • pigmentek (klorofill, antociánok, karotinok) Közeli infravörös • víz Rövid hulámhosszúságú infravörös • víz, nitrogén tartalmú proteinek, szénvegyületek
Talajok, ásványok spektruma Látható és közeli infravörös • Átmeneti fémek, elektromos jelenségek Rövid hullámhosszúságú infravörös • molekulák (H2O, SO4, CO3)
Az MGI légi hiperspektrális rendszere
Az ASD FieldSpec 3 Max Hordozható spektroradiméter • laboratóriumi, terepi alkalmazás • légi adatokhoz kiegészítő mérések • kalibráció, ellenőrzéshez • akár önálló kutatási irány!
A kutatás módszere I. Előzetes terepi adatfelvétel 1. 2.
3.
Előzetes terepi bejárás 2-3 nappal a repülés előtt Parlagfűvel fertőzött területek meghatározása • Parlagfű borítottság minimum 90 %-os Tanítóterületek és ellenőrző területek felvétele és térinformatikai adatbázisba rögzítése
A kutatás módszere II. Légi felvételezés tervezése
A kutatás módszere III. Mérési kampány Terepi spektroradiméteres mérések • Repüléssel egy időben • Repülési adatok kalibrációjához • Repülési adatok ellenőrzéséhez • atmoszférikus tulajdonságok rögzítése
A kutatás módszere IV. A felvételek előfeldolgozása
Békéscsaba, 2010
Mosonmagyaróvár, 2009
Mosonmagyaróvár, 2010
A kutatás módszere V. A felvételek osztályozása, pontosságvizsgálat
• Tanítóterületek statisztikáinak vizsgálata • Osztályozó algoritmusok helyes küszöbértékeinek meghatározása • Osztályozás eredménye és a terepen felvett ellenőrző területek alapján
Parlagfű osztályozási térkép – Mosonmagyaróvár 2009
Parlagfű osztályozási térkép – Mosonmagyaróvár 2010
Parlagfű osztályozási térkép – Békéscsaba 2010 Parlagfű Parlagfű + napraforgó Lucerna Repce Világos talaj Sötét talaj Aszfalt
Összefoglalás Legkorszerűbb távérzékelési technológia • nagy felbontású, és pontosságú tematikus térképek A technológia legfontosabb lépései • légi felvételezés megtervezése, elkészítése, értékelése • terepi munka • tanító és ellenőrző területek helyes kiválasztása • Parlagfű fertőzöttség mértékének helyes megállapítása A technológia révén: • parlagfű jelenlétének és terjedésének hatékonyabb ellenőrzése valósulhat meg • fertőzött területek csökkenése • Gazdasági, egészségügyi előnyök
Köszönetnyilvánítás •A kutatás az FVM Élelmiszerlánc – felügyeleti Főosztály támogatásával valósult meg •Az ASD FieldSpec 3 Max beszerzése a Baross Gábor program keretében 2010-ben a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal támogatásával valósult meg • Az FVM MGI és a Debreceni Egyetem Víz és Környezetgazdálkodási Tanszék az AISA DUAL rendszert közösen üzemelteti • A SPECIM gyártású AISA DUAL hiperspektrális rendszer a Gazdasági Versenyképesség Operatív Program pályázata keretében, EU támogatásal került beszerzésre
Köszönöm a megtisztelő figyelmet!
