Tájmetria alapú változásvizsgálat a Felső-Hegyközben

Tájmetria alapú változásvizsgálat a Felső-Hegyközben

DIPLOMAMUNKA

BERTALAN LÁSZLÓ OKLEVELES GEOGRÁFUS JELÖLT (GEOINFORMATIKAI SZAKIRÁNY)

Témavezető

DR. HABIL. SZABÓ SZILÁRD tanszékvezető egyetemi docens

Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Kar Debrecen, 2012.

DEBRECENI EGYETEM

T E R M É S Z E T T U D O M Á N Y I É S T E C H N O L Ó G I AI K A R UNIVERSITY OF DEBRECEN ◦ FACULTY OF SCIENCE AND TECHNOLOGY

1949

NYILATKOZAT

Alulírott …………………………………………… (Neptun kód: ………………) jelen nyilatkozat aláírásával kijelentem, hogy a ………………………………………………………………………………………………………… című diplomadolgozat – a továbbiakban: dolgozat – önálló munkám, a dolgozat készítése során betartottam a szerzői jogról szóló 1999. évi LXXVI. tv. szabályait, valamint az Egyetem által előírt, a dolgozat készítésére vonatkozó szabályokat, különösen a hivatkozások és idézések tekintetében1. Kijelentem továbbá, hogy a dolgozat készítése során az önálló munka tekintetében a témavezetőt nem tévesztettem meg. Meg nem engedett segítséget nem vettem igénybe, a dolgozatot más oktatási intézményben szakdolgozatként vagy diplomamunkaként korábban nem nyújtottam be. Jelen Nyilatkozat aláírásával tudomásul veszem, hogy amennyiben bizonyítható, hogy a dolgozatot nem magam készítettem, vagy a dolgozattal kapcsolatban szerzői jogsértés ténye merül fel, illetve a dolgozatot korábban más oktatási intézményben is benyújtottam, úgy a Debreceni Egyetem megtagadja a dolgozat befogadását és ellenem fegyelmi eljárást indíthat. A dolgozat befogadásának megtagadása és a fegyelmi eljárás indítása nem érinti a szerzői jogsértés miatti egyéb (polgári jog, szabálysértési jog, büntetőjogi) jogkövetkezményeket.

Debrecen, 20…..év …………hó ……nap

………………………………….. Hallgató aláírása Alulírott témavezető kijelentem, hogy az ezúton benyújtott szakdolgozat / diplomamunka az én szakmai irányításommal, a jelölttel folytatott rendszeres szakmai konzultáció mellett készült, a hallgató önálló munkáját tükrözi. A dolgozatot áttekintettem, a záróvizsgán történő védésre bocsátásra megfelelőnek és a könyvtár honlapjára feltölthetőnek találtam.

Debrecen, 20…..év …………hó ……nap ……………………………………….. (témavezető aláírása) DE TEK, Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszék 1

1999. évi LXXVI. tv. 34. § (1) A mű részletét – az átvevő mű jellege és célja által indokolt terjedelemben és az eredetihez híven – a forrás, valamint az ott megjelölt szerző megnevezésével bárki idézheti. 36. § (1) Nyilvánosan tartott előadások és más hasonló művek részletei, valamint politikai beszédek tájékoztatás céljára – a cél által indokolt terjedelemben – szabadon felhasználhatók. Ilyen felhasználás esetén a forrást – a szerző nevével együtt – fel kell tüntetni, hacsak ez lehetetlennek nem bizonyul.

-1-

TARTALOMJEGYZÉK

NYILATKOZAT ...................................................................................................................- 1 TARTALOMJEGYZÉK ........................................................................................................- 2 BEVEZETÉS – CÉLKITŰZÉS .............................................................................................- 3 1. SZAKIRODALMI ÁTTEKINTÉS ....................................................................................- 4 1.1. Tájváltozások kvantitatív vizsgálata ...........................................................................- 4 1.2. Tájökológia – tájmetria ...............................................................................................- 4 1.2.1. A dolgozatomban használt tájmetriai mérőszámok jellemzése (SZABÓ SZ. 2009 nyomán)..........................................................................................................................- 5 1.3. Fotogrammetria ...........................................................................................................- 6 1.4. Mintaterület bemutatása ..............................................................................................- 7 1.4.1. Elhelyezkedés.......................................................................................................- 7 1.4.2. Földtani felépítés, felszínformák..........................................................................- 8 1.4.3. Éghajlat, Növényzet .............................................................................................- 9 1.4.4. Talajtípusok..........................................................................................................- 9 1.4.5. Vízrajz ................................................................................................................- 10 2. ANYAG ÉS MÓDSZER..................................................................................................- 11 2.1. Légifényképezés........................................................................................................- 11 2.2. Ortorektifikáció .........................................................................................................- 12 2.3. Vektorizálás...............................................................................................................- 17 2.4. Topológia korrekció ..................................................................................................- 18 2.5. Tájmetria- és terület-számítások ...............................................................................- 19 3. EREDMÉNYEK ..............................................................................................................- 21 3.1. Felszínborítási kategóriák területi tendenciái............................................................- 21 3.1.1. Erdőterületek ......................................................................................................- 21 3.1.2. Gyepterületek .....................................................................................................- 22 3.1.3. Szántóföldi területek ..........................................................................................- 23 3.1.4. Beépített területek és települések .......................................................................- 25 3.1.5. Gyümölcsösök ....................................................................................................- 28 3.1.6. Tarvágások .........................................................................................................- 29 3.2. Tájmetriai vizsgálatok eredményei ...........................................................................- 30 3.2.1. Terület-kerület mérőszámok ..............................................................................- 30 3.2.2. Alaki mérőszámok..............................................................................................- 35 3.2.3. Szomszédossági mérőszámok ............................................................................- 39 4. KÖVETKEZTETÉSEK ...................................................................................................- 42 ÖSSZEFOGLALÁS.............................................................................................................- 44 IRODALOMJEGYZÉK.......................................................................................................- 45 INTERNETES HIVATKOZÁSOK .....................................................................................- 47 ÁBRAJEGYZÉK .................................................................................................................- 48 KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS..............................................................................................- 49 MELLÉKLETEK .................................................................................................................- 50 -

-2-

BEVEZETÉS – CÉLKITŰZÉS

Az elmúlt évszázadokban bekövetkezett természetes és antropogén hatásokra felgyorsult a tájak átalakítottsága. A változások kimutatására több lehetőség is kínálkozik (régészeti információk, történelmi leírások, térképi összehasonlító vizsgálatok, mérések, méréseken alapuló statisztikai értékelések, távérzékelési eljárások stb.). Ezek főként áttekintő és minőségi jellegű vizsgálódásra adnak lehetőséget, azonban sokkal pontosabb, a térbeli és mennyiségi változásokat is feldolgozni képes módszerekre és eszközökre van szükség. A geoinformatikai rendszerek használata lehetőséget ad arra, hogy a különböző jellegű és felépítésű adatokat együtt kezeljük, azokból információkat nyerjünk, ezeket pedig elemezzük és modellezzük. A tájmetria a tájökológia kvantitatív elemzési módszere, mellyel az egyes jellemzők és folyamatok számszerűsíthetők. A tájmetriai témájú elemzések napjaink egyik nemzetközileg is érdeklődésre számot tartó témái, számos tájökológiai folyóirat profiljába illeszkednek az ilyen kutatások. A módszerek tárháza és a feldolgozás lehetőségei folyamatosan bővülnek, melyek elsősorban geoinformatikai alapra építenek. Dolgozatomban a geoinformatika, fotogrammetria és tájmetria eszközeit közösen felhasználva olyan adatbázisokat és módszereket mutatok be, amivel a kutatott mintaterület tájváltozásai aprólékosan vizsgálhatók, a jelenkori állapot kialakulásának megértését elősegíthetik. Munkám során négy időpontban gyűjtöttem össze a szükséges adatokat, ezt követően létrehozni az adatbázist, mely lehetővé teszi a tájváltozás kellő pontosságú kvantitatív elemzését. Dolgozatomban elemző részében két fő területre koncentrálok, az egyik a mintaterület területhasználat változásának elemzése, melynek során a főbb területhasználati kategóriák területi tendenciáit mutatom be, a másik pedig a mintaterületek tájmetriai szempontú vizsgálatát jelenti, ahol a felszínborítási foltok alakjának és méretének összefüggéseit elemzem, illetve a változási folyamatok hátterét próbálom megmagyarázni. Mindezeket együtt kezelve igyekszem a kiválasztott terület tájváltozásának legfőbb tendenciáit összegezni.

-3-

1. SZAKIRODALMI ÁTTEKINTÉS 1.1. Tájváltozások kvantitatív vizsgálata A kutatók által gyakran alkalmazott eljárás az adott táj vagy tájrészlet területhasználatának az időbeli vizsgálata, mely során kvantitatív formában tudják nyomon követni a változási tendenciákat. Számos módszer és eredmény született a témában, azonban általánosságban elmondható, hogy különböző céllal ugyan, de hasonló elvek alapján vizsgálódtak. Ezekhez a vizsgálatokhoz legtöbbször archív térkép állományokra van szükség (GYENIZSE P. ET AL. 2008.; SÁNDOR A. – KISS T. 2001.; SZILASSI P. ET AL. 2008.), emellett az új geoinformatikai kutatások modern digitális felszínborítási térképeket és légifelvételeket is alkalmaznak (BÜTTNER GY. – MARI L. 2004.; BÜTTNER GY. 2010.; SZABÓ M. – BALLA P. 2000.; SZILASSI P. 2006.; ZBORAY Z. 2007.), sőt van olyan kutató is, aki szakirodalmi leírásokból szerzi a számszerűsített adatokat (DEMETER G. 2008.). 1.2. Tájökológia – tájmetria A tájkutatás egyik új ága a tájökológiai – tájmetriai vizsgálatok módszere, melyek az ún. szigetbiogeográfiai teória elvén alapulnak. A módszer alapja, hogy a tájszerkezetet foltra (felszínborítási kategóriák), folyosóra (a foltok között a fajok áramlását biztosító lineáris egységek) és mátrixra (a legnagyobb területű részek) osztja, s a tájszerkezeti változásokat a mozaikosság alapján értékeli (CSORBA P. 1997.; KERTÉSZ Á. 2003.). A tájökológia leginkább elméleti tudományterületként írható le, azonban a tájszerkezeti kutatások során kvantitatív elemzésekre alkalmas módszerre is szükség volt. A tájmetria egy matematikai elveken alapuló módszer, ami a fent említett három csoport geometriai jellemzőit, valamint az egymáshoz viszonyított térbeli kapcsolatait vizsgálja (CSORBA P. 2008.; MEZŐSI G. – FEJES CS. 2004.; SZABÓ SZ. 2009.). A tájmetriai mérések különböző mutatók alapján elemzik a tájszerkezetet, azonban ezt három szinten végzik: foltszinten, osztályszinten és tájszinten (MCGARIGAL, K. 2002.; MEZŐSI G. – FEJES CS. 2004.; TÚRI Z. – SZABÓ SZ. 2009.), bár nem minden táji metrika használható mindhárom szinten. A különböző tájmetriai mutatók több csoportra oszthatók, attól függően, hogy milyen paraméterekkel kapcsolatosak. A csoportok: foltszám, terület/kerület, alak, magterületek, szomszédosság, izoláció - konnektivitás (SZABÓ SZ. 2009.).

-4-

1.2.1. A dolgozatomban használt tájmetriai mérőszámok jellemzése (SZABÓ SZ. 2009 nyomán)




Terület/kerület-mérőszámok: o CA (Class Area): a területhasználati foltok osztályszintű terület-összegeit adja meg o TE (Total Edge): a teljes szegélyhossz értéke a táj felszabdaltságáról tájékoztat, minél nagyobb az értéke, annál fragmentáltabb.




Alaki mérőszámok: o PARATIO (Perimeter/Area Ratio): szimpla alaki mérőszám, kerület/terület arány, amivel a foltok kompaktságára utalhatunk, minél összetettebb a szegélyek futása, annál nagyobb értéket kapunk. o SHAPE

(Shape

Index):

ennél

a

mérőszámnál

a

foltok

kerületét

a

minimumkerülettel osztjuk, amit egy ugyanakkora kerületű kompakt folt (négyzet, vagy kör) területéhez viszonyítva számítunk. Alakulását nem befolyásolják a foltméretek, ezért az egyik leggyakrabban alkalmazott alaki mutató. o FRAC_Dim (Fractal Dimension Index): a fraktáldimenzió is kedvelt alaki mutató, amely a foltok alakjának összetettségét a kiterjedésüket figyelembe véve vizsgálja, értéke 1 és 2 között mozog, minél nagyobb az érték, a folt alakja annál összetettebb. o MSI (Mean Shape Index): átlagos alaki index, a Shape Index osztályszintű változata




Szomszédossági mérőszámok: o DIVISION: a táji felosztottság fokaként magyarázható, megmutatja, hogy mekkora a valószínűsége, hogy két véletlenszerűen kiválasztott hely, különböző tájfoltba esik-e. Nagyon mozaikos terület esetén az érték nagy, így ennek kicsi lesz a valószínűsége. o SPLIT: értéke azt a számot adja meg, ahány egyforma méretű darabra kellene felosztani a területet ahhoz, hogy az előző pont valószínűség ne változzon. A nagyon mozaikos tájat tehát sok egyenlő területű darabra kellene felosztani. o NNDist (Nearest Neighbour Distance): értéke a legközelebbi szomszédos folt távolságát adja meg. A fajok a tájrészletek között annál könnyebben tudnak vándorolni, minél kisebb ennek a mérőszámnak az értéke.

-5-

1.3. Fotogrammetria A fotogrammetria alkalmazása során fényképek alapján történik a felszíni objektumok alak- és méretmeghatározása. A fotogrammetriai interpretáció termékei közé tartoznak az átalakított fényképek (ortofotók) valamint az azokból levezetett digitális és analóg térképek (KRAUS, K. 1998.). A digitális fotogrammetriai eljárások esetén a tárgyak közvetlen fizikai kapcsolata nélkül határozzuk meg azok geometriai és tartalmi tulajdonságait, ezek a módszerek tehát a távérzékelés és a térinformatika tudományához kapcsolódnak (KRAUS, K. 1998; LÓKI J. 2002.). A klasszikus fotogrammetria nyers termékei a mérőkamarával készített légifelvételek, melyeknek a teljes területet le kell fedniük, ráadásul a sorokon belüli 60%-os és a sorok közötti 20%-os átfedést is biztosítani kell (1. ábra), ezáltal az átfedő területeken sztereo-fotogrammetrikus domborzatkiértékelésre is lehetőség nyílik (ZBORAY Z. 2006.).

1. ábra: Légifotók készítésének pályája a szükséges átfedésekkel a vizsgált terület fölött Forrás: ZBORAY Z. 2006. nyomán

A fotogrammetriai eljárások segítségével előállított adatbázisok geoinformatikai rendszerben feldolgozva nagyban elősegítették a geográfiai, tájtörténeti, tájszerkezeti, tájökológiai vizsgálatim lehetőségek és módszerek fejlődését (KOVÁCS F. 2006.; SZABÓ SZ. 2010/a,b).

-6-

1.4. Mintaterület bemutatása 1.4.1. Elhelyezkedés A vizsgált mintaterület kijelölése az Eperjes-Tokaji-hegyvidék magyarországi szakaszára esett. Az országos földrajzi kistájbeosztás alapján a Tokaj-Zempléni-hegyvidék középtáj, azon belül pedig a Hegyköz (2. ábra: 6.7.3.), Tokaj-Hegyalja (2. ábra: 6.7.2.) és a Zempléni-hegység (2. ábra: 6.7.1.) kistájain helyezkedik el (DÖVÉNYI Z. 2010.; MARTONNÉ ERDŐS K. 2009.). Északi határa a Szlovákiát elválasztó országhatár is egyben. A terület nagysága 243km2, mely az alábbi települések kül- vagy belterületeit is magába foglalják: Bózsva, Filkeháza, Füzér, Füzérkajata, Füzérkomlós, Füzérradvány, Háromhuta, Hollóháza, Kishuta, Kovácsvágás, Nagyhuta, Nyíri, Pálháza, Pusztafalu (2. ábra).

2. ábra: A vizsgált mintaterület elhelyezkedése a településekkel és kistájhatárokkal Forrás: saját szerkesztés

-7-

1.4.2. Földtani felépítés, felszínformák Az Eperjes-Tokaji-hegyvidék a Kárpátok É-D-i irányú csapásaként annak belső és külső vulkáni vonulatainak összekapcsoló tagja (KISS G. 2007). Ezek alapján a vizsgált mintaterület főkent vulkáni eredetű kőzetekből áll, azon belül is az intermedier és savanyú képződmények dominálnak. A horzsaköves riolittufa jellegzetes felbukkanó elem a Hegyköz medencéjében, míg a Nagy-Milic-csoport vidékén andezit- és dácittufa a meghatározó (GYARMATI P. – SZEPESI J. 2007.). A Pálháza-Telkibánya vulkáni központ hatására riolit megjelenik még a Háromhutai-hegycsoport északi területein. Erre a Háromhutaihegycsoportra és a Nagy-Milic-csoportra pedig piroxénandezit-takaró került az utolsó vulkanikus időszakban, a Hegyköz pedig szintén vulkáni folyamatok során mélyült a hegycsoportok közé (MARTONNÉ ERDŐS K. 2009.). A savanyú kiömlési típusú perlitet külszíni bányászattal termelték ki a mintaterületen a pálházai Gyöngykő-hegyen létrehozott bányában 1957-től. A készlet azonban egyre inkább kimerül, a többlépcsős bányafal mellett a hasznosíthatatlan perlitpor tárolására mélyített óriási meddőhányók az antropogén táj- és felszínformálás jellegzetes képviselői (GASZTONYI É. 2007.). A mintaterület felszínformáiban a tipikus vulkáni formák jelentkeznek, vagyis főként telérek,

kalderaroncs-maradványok,

kürtő-maradványok.

Ezek

kialakulásában

apró

különbségek még megfigyelhetőek, ugyanis a magasabb Nagy-Milic-hegycsoport területe eróziós kaldera, ezzel szemben a Háromhutai-hegycsoport felszínformáit a korábbi periglaciálisok formálták át alaposan (MARTONNÉ ERDŐS K. 2009.). Az említett periglaciálisok tipikus fagy által kialakított formakincset hoztak létre: kőtengerek, kőfolyók, törmeléklejtők, krioplanációs falak, krioplanációs teraszlapok és falak (MARTONNÉ ERDŐS K. ET. AL.

2007.). A terület völgyeinek képét és formáját is a vulkáni alakzatok befolyásolják,

főként ahol mély eróziós árkok mélyülnek a korábbi patakok völgyében. A Hegyköz medencéje tipikus vulkáni elgátolás során alakult ki, s a legidősebb ilyen medencék közé tartozik. Kialakításában a krioplanáció (fagy általi felszínegyengetés) és a derázió (szállító közeg nélküli, nehézségi erő hatására végbemenő tömegmozgás játszotta a főszerepet (LÓKI J. 2004; MARTONNÉ ERDŐS K. ET. AL. 2007.). Martonné Erdős Katalin és szerzőtársai szerint, a völgytípusok közül az asszóvölgyek is találhatók a Kovácsvágástól délre fekvő térszíneken, ezeket időszakos vízfolyások mélyítették.

-8-

1.4.3. Éghajlat, Növényzet A Péczely-féle éghajlati körzetbeosztás alapján a központi és északi területek a mérsékelten hűvös – mérsékelten nedves kategóriákba sorolhatók. A besugárzás mértéke szinte egyenletes eloszlást mutat a teljes területen, 1800 óra/év. Azonban az eltérő lejtőkitettségi és magassági viszonyok hatására különböző hőmérsékleti értékek alakulnak ki, így az évi középhőmérsékletekben megfigyelhetők apró különbségek. A magasabb térszíneken, mint pl. Háromhutai-hegycsoport térszínein ez az érték 7-9,5°C, ami a környező alacsonyabb kistáj-részletekhez képest néhány fokkal hidegebb. A csapadékeloszlás a magasság függvénye, évi átlaga 620-800mm (HAVASSY A. – NÉMETH Á. 2007.). A vizsgált terület és hegység a növényföldrajzi felosztás szerint a Pannóniai flóratartomány

Északi-középhegység

flóravidékének

Zempléni-hegység

flórajárásába

sorolható, egy kis terület (Kemence-patak-völgye) viszont már a Kárpátok flóratartomány része (BORHIDI A. – SÁNTA. A. 1999.). A mintaterület erdeire a montán régió kárpáti bükkösei (magas,

csapadékosabb

területeken),

szilikátszikla

erdei

ill.

mészkerülő

tölgyesei

(periglaciális eredetű törmeléklejtőkön) valamint a szubmontán régió gyertyános tölgyesei, elszórtan bükkösökkel, irtás- és kaszálórétekkel a leginkább jellemzőek (SIMON T.

ET. AL.

2007.). A mezőgazdasági használatú területek antropogén kialakítással több helyen is jelentkeztek a terület történetében, leginkább a Hegyköz területén. Néhány települést ráadásul felhagyott irtásokon hoztak létre, nevük is ebből adódik (pl.: Kovácsvágás, lásd: 7. oldal 2. ábra). A hasznosítás szempontjából is változatos területről beszélhetünk, ugyanis a magasabb térszínekre az erdőgazdálkodás, az attól alacsonyabb térszínekre a szántóföldi művelés, a legalacsonyabb nedves rétekre és legelőkre pedig a kaszálás és legeltetés volt a jellemző (FRISNYÁK S. 2007.). 1.4.4. Talajtípusok A mintaterületet felépítő hegycsoportok (Háromhutai, Nagy-Milic) talajtípusai igazodnak az éghajlati sajátosságokhoz. A magas csapadék és zárt bükkös és gyertyánostölgyes erdőtakaróhoz leginkább agyagbemosódásos barna erdőtalaj tartozik leginkább. Elszórtan podzolos barna erdőtalaj is jelen van a területen, mely az egyik legritkább talajtípusa az országnak. Legnagyobb mennyiségben a Mlaka-réten található (Háromhuta közelében), ráadásul ennek a talajtípusnak ez az országos típus-előfordulása. A vulkanikus eredetű kőzeteken a savanyú, nem podzolos barna erdőtalaj jelenik meg, míg a meredek

-9-

krioplanációs lejtőkön a sziklás-köves váztalajok dominálnak, valamint kis mennyiségben lejtőhordalék-talajok is jelen vannak (KISS G. 2007., MTA ATK TAKI 1991.). A Hegyköz területének talajai közül a pszeudoglejes barna erdőtalajok fordulnak elő nagy arányban, kialakulásuk a medencejelleg és az agyagos altalaj eredménye (MARTONNÉ ERDŐS K. 2007., MTA ATK TAKI 1991.). Ezen talajok rossz tápanyag-szolgáltató képessége és vízgazdálkodása miatt jelentős a legelő- és rétgazdálkodás. A Hegyköz apró vízfolyásai mentén és a hegyvidéki széles völgyekben nyers öntéstalajok valamint réti öntéstalajok alakultak ki (KISS G. 2007., MTA ATK TAKI 1991.). 1.4.5. Vízrajz A mintaterület vízfolyásai a Bodrog és Hernád folyók vízgyűjtőterületéhez tartoznak, ugyanis a Tokaj-Zempléni-hegyvidéket ez a két nagy felszíni vízfolyás fogja közre. Főként a hóolvadás mértéke és a csapadékmaximumok határozzák meg a terület vízfolyásainak vízjárását. A Bózsva-patak jelenti a Hegyközi-medence déli határát, s egyben ez a mintaterület legnagyobb vízfolyása: vízgyűjtőjének területe 391,6km2. Található a mintaterületen egy mesterséges tó: az Áfonyás-tó (vagy Kőkapui-tó), melyet a Kemencepatak felduzzasztásával az erdészet alakította ki 1968-ban. A hegyvidék kőzettani felépítése jelentősen befolyásolja a felszín alatti vizek jellegét. A hegyvidéki jelleg miatt összefüggő talajvíz nem tudott kialakulni a mintaterület nagy részén. A vulkanikus kiömlési és törmelékes kőzetek sokkal inkább a résvizek előfordulását teszik lehetővé a hasadékaikban, s ezek a résvizek apró forrásként bukkannak a felszínre. Főként leszálló-források alakulnak ki, hőmérsékletük az évi átlaghőmérséklettel megegyező (9°C) (HAVASSY A. 2007.).

- 10 -

2. ANYAG ÉS MÓDSZER Dolgozatomban elvégzett elemzések fő irányvonala archív légifotók vizuális interpretációján alapul. A vizsgált időszak kijelölése a rendelkezésemre álló légifotók készítési dátuma alapján történt meg. A légifotók feldolgozása és a pontos elemzésekre való előkészítése több lépésben zajlott. A mintaterületről készült 23x23 illetve 18x18 cm-es archív légifotókat a Honvédelmi Minisztérium Hadtörténeti Intézet és Múzeum Hadtörténeti Térképtárától kölcsönöztem, ezeket pedig a Debreceni Egyetem Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszéken szkenneltem be 400 dpi felbontású digitális állományokká. A tanszék jóvoltából rendelkezésemre álltak a mintaterületet lefedő MADOP (Magyarország Digitális Ortofotó Programja) ortofotók is, ezek képezték a vizsgálat utolsó időpontjának alapját. Az ortofotók abban különböznek a légifotóktól, hogy ezek készítésekor már a domborzati, magassági, dőlési különbségekből adódó torzulásokat korrigálják, így a végleges állományok a valóságot hitelesen tükrözik. Segítségükkel széleskörűen alkalmazható a vizuális interpretációhoz, a felszín objektumok vektorizálásához. [1.]. 2.1. Légifényképezés A mérőkamarával előállított légifényképek egy adott időpillanatban a Föld felszínét képezik le olyan módon, hogy az elkészült felvétel interpretációja során a terep metrikus kiértékelésére is alkalmas legyen, valamint a légifotókon ábrázolt elemek helyzetét térképrendszerben lévő koordinátákkal meg lehessen határozni (SZABÓNÉ SZALÁNCZY E. 2007.). A légifotók készítésének legfontosabb követelményei Zboray Zoltán (2006.) szerint: 1. Alacsony repülési magasság a megfelelő méretarány elérése érdekében; 2. Lombtalan időszakban történő fényképezés, ami az egyes domborzati kiértékelési módszereket segítheti elő; 3. Mérőkamarával készített felvételek biztosítják, hogy a térképekhez hasonló felülnézeti képet adják a légifotók, illetve a légifotókon rögzített kamara-adatok segítségével számos utólagos transzformáció művelet végrehajtható; 4. A repülés tömbökben történjen, a kellő átfedéseket megtartva (x. oldal, x. ábra) (ZBORAY Z. 2006.).

- 11 -

Az általam felhasznált légifotók esetén a lombos időszakban készült példányokat választottam ki a vizsgálathoz, ugyanis a tájszerkezeti vizsgálatoknak az erdők változása az egyik nagyon fontos része. 2.2. Ortorektifikáció Az analóg légifotók a mintaterület hegységi jellegéből adódóan jelentős torzulással rendelkeztek, ezért ezek ortorektifikációját el kellett végeznem. A szakirodalom egyképes fotogrammetriának (ortofotoszkópiának) is nevezi azt az eljárást, amikor a centrális vetítéssel készült fotográfiai felvételből az ortogonális vetítés szempontjából geometriailag pontos képet, más néven ortofotót állítunk elő. Ehhez az eljáráshoz a földrajzi vizsgálatok esetén az egyenetlen felszín miatt szükség van digitális felületmodellre is a területről (KRAUS, K. 1998.). A légifotókat többnyire tehát centrális vetítéssel készítik, a vetítősugarak a vetítési középponton haladnak keresztül (3. ábra) [2.]. A mérőkamara függőleges tengelye (maximum 5°-os hibahatár) hivatott biztosítani az egységes méretarányt. Azonban a mintaterület hegységi

területből

adódó

magasságkülönbségei

mégis

méretarány-különbségeket

eredményeznek (KRAUS, K. 1998.). A felvételezést végző repülőgép dőlései miatt a kamara tengelye nem függőleges, ez pedig perspektivikus torzulásokat eredményez, ami a felvétel egyes pontjain eltérő irányú és nagyságú. A torzulások forrása lehet még a földgörbület, a film és a szkenner torzítása, kamara-kalibráció, valamint különféle mérési hibák. A függőleges tereptárgyak (pl.: kémények, tornyok) leképeződéseinek meghosszabbításai a légifotó nadírpontjában találkoznak. A vetület síkjától magasabban elhelyezkedő tárgyak ezért sugárirányban kifelé dőlnek a nadírtól, a mélyebben lévők pedig a nadír irányába (MIKE Zs. 1976.). Az ortorektifikáció végrehajtásával az említett geometriai torzulások megszüntethetők. Az

ortorektifikációs

folyamat

során

a

légifotózás

során

síkra

vetített

adatokat

összehasonlíthatóvá tesszük egy térképi vetületi rendszerrel. Szükség van egy megfelelő vetületi rendszerben elkészített digitális domborzatmodellre (DDM), amiből az egyes pontok magassági értékeit nyerjük ki, aminek segítségével a geometriai korrekció elvégezhető (WINKLER P. 2003.). Eközben a raszteres képi elemekhez térképi koordinátákat is hozzárendelünk, tehát georeferálást is végzünk (SZATMÁRI J. 2002.). Végeredményként az ortofotók a terepi elemeket térképileg helyes X-Y koordinátákkal adják meg, s az új kép ortogonális vetítésű.

- 12 -

3. ábra: A légifotók vetítési folyamata Forrás: SZATMÁRI J. 2002. nyomán

Az ortorektifikációt ERDAS Imagine 8.5 OrthoBASE digitális fotogrammetriai szotfverrel végeztem. A folyamat során a szoftver a légifotókat a térbeli hátrametszés módszerével transzformálja. A folyamathoz szükséges digitális domborzatmodellt (DDM) az SRTM (Shuttle Radar Topography Mission) adatbázis alapján készítettem el. Global Mapper 12 szoftverben a mintaterületet tartalmazó részletét ERDAS Imagine formátumban (*.img) exportáltam, majd ERDAS Imagine 8.5 szoftverben EOV vetületi rendszerbe transzformáltam. A 2000-ben radaros letapogatás módszerével készült domborzatmodell vertikális pontossága Európában 68 m (SZABÓ G. – SZABÓ SZ. 2010.). A mérőkamara belső tájékozási paramétereire is szükség volt. Az egyik legfontosabb paraméter a mérőkamara kamara-állandója, ami az objektív fókusztávolsága (milliméterben megadva, a légifotók szélén rögzítve, pl.: 200,39) (ERDAS Field Guide 2010.). Meg kellett adni a kamera képfőpontjának (a vetítési centrumon át a képsíkra bocsátott merőlegesnek a képsíkon vett döféspontja) koordinátáit, ami esetemben az origó (0,0) volt. A következő paraméterezés során a légifotók keretjeleinek (Fiducial Point, 4. ábra) távolságát kell megadni. - 13 -

4. ábra: A keretjelek megjelenési formái a felhasznált analóg légifotókon Forrás: saját szerkesztés

A keretjelek koordinátáit milliméterben kell megadni a szoftverben, értékeit kiszámíthatjuk, ha tudjuk az adott légifotók méretét és ha origónak a képi főpontot vesszük. A vizsgálataimhoz felhasznált légifotók 23x23 illetve 18x18 centiméteresek voltak, a keretjelek koordinátái a Descartes-féle koordináta-rendszernek megfelelő előjelezéssel írhatók le (1. táblázat). 1. táblázat: A légifotók mérete és a keretjelek X és Y koordinátái Forrás: saját szerkesztés 1952. & 1971. (23 x 23 cm)

1988. (18 x 18 cm)

1. keretjel

0

115

1. keretjel

0

90

2. keretjel

115

0

2. keretjel

90

0

3. keretjel

0

-115

3. keretjel

0

-90

4. keretjel

-115

0

4. keretjel

-90

0

A fókusztávolság, a keretjelek és a DDM rögzítése után definiálni kell a folyamathoz szükséges vetületi rendszert, ami esetemben az Egységes Országos Vetületi Rendszer (EOV) volt. A következő munkafolyamat során a georeferálás során is alkalmazott földi illesztő pontokat (GCP) azonosítottam a légifotókon és a referencia-térképeken, amelyek a mintaterületet ábrázoló 1:10.000 méretarányú EOTR-térképszelvények voltak (5. ábra). A transzformáció akkor a legpontosabb, ha minél több (legalább 15-20 db) GCP-t veszünk fel elszórtan a légifotón (MUCSI L. 1995.).

- 14 -

5. ábra: A földi illesztő pontok (GCP) azonosítása a légifotón és az EOV referencia-térképen ERDAS Imagine 8.5 szoftverben Forrás: saját szerkesztés

A földi illesztő pontok magadása során, a térképeken és a légifotókon lehetőség szerint mindkét időpontban meglévő olyan pontokat kell választani (pl.: épületek, templomtornyok, útkereszteződések, hidak), amik nem estek át az évtizedek során nagyobb változáson. A GCPk lerakásakor a szoftver automatikusan számítja a DDM-ből az adott magassági értéket. A GCP-k azonosításakor igyekeztem minden pontnál az RMS-hibák értékeit (amelyek a két koordináta-rendszer összevetésekor végzett transzformáció pontosságát hivatottak kifejezni) 3 pixel alatt tartani. Végül elvégeztem az újramintavételezési folyamatot (Resampling Method), melynek során köbös konvolúciót alkalmaztam, az elkészült digitális ortofotót ERDAS Imagine formátumban (*.img) exportáltam. Az ortorektifikáció eredményeként létrejött ortofotó geometriai jelleg szempontjából térkép, tulajdonképpen a Föld felszínére ortogonális vetítésű fénykép, mely a magasság és egyéb perspektivikus torzulásoktól mentes, s a kellő térképi vetületi rendszerben van (6. ábra). A digitális ortofotók geoinformatikai rendszerben térképileg pontosan egymásra helyezhetők (1. melléklet, 50. oldal), azokon geometriailag pontos térképi mérések végezhetők, melyek lényegében megegyeznek a felszínen elvégezhető mérések eredményével.

- 15 -

6. ábra: Egy feldolgozatlan analóg légifotó (1.) és az ortorektifikáció során előállított ortofotó (2.) a mintaterület déli részén (1971.: M-34-127-D-d : 1863_127-125) Forrás: saját szerkesztés

Az analóg légifotók kiválogatását nagyban megkönnyítette, hogy az 1:25.000 méretarányú Gauss-Krüger térképek szelvényszámai szerint voltak csoportosítva a különböző borítékokba (pl.: M-34-127-D-d). Ez az egyes légifotók északra tájolásában és azonosításában is nagy segítség volt, ugyanis rendelkezésemre állt a Gauss-Krüger szelvényhálózat vektoros geoinformatikai fedvénye, amelyet az EOTR-térképekre helyeztem (7. ábra), így azok alapján egy adott boríték légifotóit egyszerű volt beazonosítani. A légifotók válogatása során törekedni kellett a felhőmentes példányok kiválasztására. A rendelkezésemre álló légifotókból 3 évfolyamban volt elegendő mennyiségű jó minőségű illetve a mintaterületet teljes mértékben lefedő példány, valamint a fent említett MADOP ortofotók már rendelkezésemre álltak, így a vizsgálataim időintervalluma a következőképpen alakult ki: 1952, 1971, 1988, 2005. A vizsgálataim alapanyagai elkészültek, ezt követte a tényleges interpretáció és geoinformatikai feldolgozás.

- 16 -

7. ábra: A mintaterület és a légifotók beazonosításához használt Gauss-Krüger-hálózat Forrás: saját szerkesztés

2.3. Vektorizálás A geoinformatikai rendszerek alkalmazásával lehetőségünk van arra, hogy a különböző

raszteres

felvételeket

digitális

formában

egymásra

fektessük,

s

információtartalmukat közvetlenül összehasonlíthassuk, vagy rajtuk térképi méréseket végezzünk. Ennek a legfontosabb követelménye, hogy azonos vetületi rendszerben, s azonos méretarányúak legyenek. A fentiekben említettem, hogy az ortorektifikáció során georeferálás is történik, tehát minden ortofotó a kiválasztott (EOV) vetületi rendszerben készült el. Az egymásra helyezett ortofotókon megkezdhettem a vektoros digitális fedvények (shape-fileok) digitalizálását. A tájmetria alapú tájváltozás-vizsgálathoz szükségem volt a felszínborítás digitális térképeire. A vektoros poligon-típusú shape-fileok létrehozását és a digitalizálást

ArcGIS

9

ArcMap

geoinformatikai

- 17 -

szoftverben

végeztem

1:3.000

méretarányon. A felhasznált archív analóg légifotók mindegyike szürkeárnyalatos, ezért hiába rendelkeztem a 2005-ös állapotról színes digitális ortofotókkal, sajnos főleg a régebbi légifotókon elkülöníthető kategóriákat kellett létrehoznom (2. táblázat). Az 1952-es légifotók minősége is elmarad gyakran az elvárható szinttől. Mindezek miatt igyekeztem a tájat formáló legfontosabb területhasználati kategóriákra koncentrálni. Már a szakirodalmi adatgyűjtés során is megállapítottam, hogy a mintaterület mátrixát az erdők alkotják. Hasznos lett volna a fiatal erdőtelepítéseket valamint a különböző erdőtípusokat elkülöníteni, azonban erre a légifotók már említett minősége miatt nem volt lehetőség. Az erdőkön belül nagyszámú, de kisméretű (többnyire körkörös alakú) tarvágás is megfigyelhető a mintaterületen, amiket mindenképpen fontosnak tartottam külön kategóriába sorolni. A rétek és legelők elkülönítése szintén nem volt lehetséges, ezért ezeket egy közös „gyep” kategóriába soroltam. A szántóföldi művelés alatt álló foltok élesen elkülönültek, ezeket sikerült a leggyorsabban digitalizálni. Végül még a szabályos formájú parcellákban létesített gyümölcsösök kategóriáját különítettem el. A települések kertségei nem jelentős méretűek, ezért azokat a települési kategóriához soroltam. 2. táblázat: A digitalizálás során elkülönített területhasználati kategóriák és kódolásuk Forrás: saját szerkesztés

Területhasználat

Kód

Beépített & település

1

Erdő

2

Gyep

3

Gyümölcsös

4

Szántó

5

Tarvágás

6

2.4. Topológia korrekció Az elkészült vektoros felszínborítási fedvények alapján végezhetők el a tájmetriai mutatószámok számításai, ezért nagyon fontos, hogy a lehető legpontosabb topológiával rendelkezzen az adatbázisom (ne legyenek átfedések és poligonok közötti hézagok, a vonalak pedig pontosan egymásra kerüljenek), ugyanis nélküle az egyes mutatók számításakor jelentős eltérések születhetnek. Alapvető követelmény az adatbázissal kapcsolatban a

- 18 -

tájmetriai mutatók számítása előtt, hogy minden különálló felszínborítási folt egyetlen poligonnal legyen digitalizálva és nem több egymás melletti összeérővel, ez ugyanis valótlan eredményt hozhat egyes mutatók esetén. Először vizuálisan érdemes végig ellenőrizni a poligonokat, nincsenek-e egymáson fedett poligonok, poligonok közötti rések. A topológiai korrekció szoftveres végrehajtásához ArcView GIS 3.2 szoftver Edit Tools 3.6 bővítményét alkalmaztam. A bővítmény rendelkezik hézagkereső algoritmussal, amelyek képesek kiszűrni a legkisebb méretű hibákat is, és ezeket korrigálni is tudja. Az átfedő poligonok javítására is volt megfelelő funkció, viszont azok javítása már manuálisan történt egyenként. 2.5. Tájmetria- és terület-számítások A tájmetriai vizsgálatok elvégezhetők raszteres és vektoros adatbázisok alapján is más-más geoinformatikai szoftverrel (pl.: Fragstats, ESRI Patch Analyst), azonban dolgozatomban én a vektoros feldolgozást alkalmaztam. A legfontosabb tájmetriai indexek kiszámítását az ArcGIS 9 ArcMap szoftver vLate v1.1 (Vector-based Landscape Analysis Tools) kiegészítőjét alkalmaztam, ami az ESRI script-adatbázisából (arcscripts.esri.com) ingyenesen letölthető (8. ábra). A számítások elvégzése után a folt-szintű eredményeket

8. ábra: Az ArcGIS 9 szoftver vLate 1.1 tájmetriai számításokat végző kiegészítőjének felépítése Forrás: saját szerkesztés

- 19 -

elhelyezi az attribútum-táblában minden egyes poligon rekordjába, az osztály- és táj-szintű eredményeket pedig .txt formátumú szövegfájlként menthetjük el, amit ezután Microsoft Office Excel 2007 szoftverbe tudunk importálni. A különféle céllal összesített táblázatok ezután már statisztikai feldolgozásnak is alávethetők, amit SPSS 15 szoftverben végeztem el. A tájváltozás vizsgálatok egyik alapvető része a területhasználat változásának vizsgálata, melyet szintén a vektoros felszínborítási adatbázis alapján történik. ArcGIS 9 ArcMap szoftverben az attribútum-táblában minden poligonra kiszámíthatók a területek a Calculate

Geometry

funkcióval

km2-ben

megadva.

Az

attribútum-adatokat

.dbf

kiterjesztésben exportáltam, ezt követően pedig Microsoft Office 2007 szoftverben elvégeztem az egyes területhasználati kategóriák területeinek összesítését és elemzését. A már megfelelő szempontok szerint rendezett táblázatok különböző statisztikai elemzéseknek (pl.: foltméretek eloszlása) is alávethetők, ezeket a vizsgálatokat SPSS 15 szoftverben végeztem. A területhasználat változásának vizsgálata során egyes kategóriák esetén kíváncsi voltam arra is, hogy kizárólag a Hegyköz területén milyen tendenciák zajlottak, ezért ArcGIS 9 ArcMap szoftver GeoProcessing moduljával a mintaterületből a Hegyköz kistájhatárával kivágatokat készítettem, melyeken újraszámoltam a területi kiterjedéseket, s a fent említett módszerrel feldolgoztam.

- 20 -

3. EREDMÉNYEK 3.1. Felszínborítási kategóriák területi tendenciái 3.1.1. Erdőterületek Az eredményeim bemutatását az erdőterületekkel kezdem, ugyanis ez a felszínborítási kategória alkotja a mintaterület (jelen esetben táj) legnagyobb területű (9. ábra) és egyben legmeghatározóbb elemét, a mátrixot. Értelmezhetjük úgy is, mint a tájszerkezet „hátterét”, s

9. ábra: Az erdőterületek elhelyezkedése a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

10. ábra: Az erdőterületek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

- 21 -

ez számít egyúttal a legstabilabb tájszerkezeti elemnek ökológiai szempontból (CSORBA P. 1997.; KERTÉSZ Á. 2003.). A vizsgálat során készített tematikus térképek segítségével igazolható az előbbi megállapítás, a 243 km2-es nagyságú mintaterületen minden időpontban magasabb volt az erdők kiterjedése, mint 160 km2 (65,8%), tehát ténylegesen ez a táj mátrixa. A területi elhelyezkedés eléggé egységes, nem mutatkozik drasztikus elmozdulás, ez pedig a területi kiterjedés változásának mértékéhez igazodik (10. ábra). A táj változása során az erdők esetében nagyon minimális növekedést mutattam ki (7%), ez az érték a hibahatáron belül van. A teljes területhasználat részesedésében az erdők aránya 2005-re 5%-al emelkedett, s ebben az időpontban is a legnagyobb aránnyal rendelkezett (74,79%). Viszont ha csak kimondottan a Hegyköz területhasználatát vesszük figyelembe, ott az erdők aránya már kisebb az összterületből (45,64%). Ezen a területen megfigyelhető, hogy itt már sokkal nagyobb a szántók aránya, de ezt a dolgozat későbbi részében fejtem ki (lásd: 3.1.3. fejezet 23. oldal). 3.1.2. Gyepterületek A tematikus térképek alapján jól látható, hogy a gyepterületek eléggé elszórtan helyezkednek el a mintaterületen. Az erdőfoltokkal ellentétben a gyepeknél nagyobb mértékű ingadozást állapítottam meg: az 1988-as állapotra 59%-os növekedés jelentkezett, azonban ezt

11. ábra: A gyepterületek elhelyezkedése a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

- 22 -

követően 1988-as állapot 18%-ával csökkent a gyepterületek kiterjedése (12. ábra). A gyepterületek elhelyezkedése a 11. ábrán látható. A közel 60%-os növekedés ebben a felszínborítási egységben nagyrészt a szántóföldi művelésben álló területek felhagyásával magyarázható, ugyanis nagy területeket hagytak parlagon a mezőgazdászok, ahol megindulhatott a gyepesedés (lásd 23. oldal 3.1.3. fejezet). A gyepterületek a fent említett 18%-os csökkenése szintén a szántóterületekkel hozható összefüggésbe, ugyanis a kilencvenes évek végén valamint az ezredfordulón nagy arányban feltörték a gyepeket, hogy új területeket vonjanak művelés alá. Ez az ingadozás azt eredményezte, hogy ha csak a kezdő és végállapotot vesszük figyelembe, akkor a növekedés csak 30%-os. A Hegyközre koncentráló elemzés alapján pedig megállapítottam, hogy 2005-ben a gyepek aránya jelentősebb volt (15,84%), mint a teljes területből való részesedése (11,19%).

12. ábra: A gyepterületek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

3.1.3. Szántóföldi területek A szántóterületek kiterjedésének alakulása alapján következtethetünk az antropogén tájformálás mértékére is. A tematikus térképek segítségével megállapítottam, hogy a szántók elhelyezkedése a gyepterületekkel szemben sokkal koncentráltabb (13. ábra). Ennél a vizsgálatnál is figyelembe vettem a Hegyköz határát, s megállapítottam, hogy a szántók nagyrészt a Hegyköz dombsági területein helyezkednek el (13. ábra), számszerűsítve: 1952ben a szántók 70%-a, 1971-ben 75%-a, 1988-ban 76%-a, 2005-ben pedig a szántók 88%-a itt volt megtalálható. Eközben figyelembe vettem azt az eredményt is, hogy a vizsgált időszakban a szántók összterülete fokozatosan (47%-al) majdnem a felére csökkent 2005-re (14. ábra). - 23 -

13. ábra: A szántóterületek elhelyezkedése a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

14. ábra: A szántóterületek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A csökkenéssel párhuzamosan vizsgáltam a területi kiterjedést is, s a 13. ábra tematikus térképei alapján megállapítottam, hogy a mintaterületen a mezőgazdálkodók fokozatosan hagyták fel a nehezen művelhető hegységi művelt területeket, s helyettük a Hegyköz medencejellegű alacsony térszínein folytatták a művelést. Ez a megállapítás igazolja FRISNYÁK S. 2007-es jellemzését a vidékről (lásd: 1.4.3. fejezet 9. oldal), mely szerint a magasabb térszíneken főként az erdőgazdálkodás folyik, az alacsonyabb térszíneken pedig szántóföldi művelés, vizsgálatom során ennek az állapotnak a kialakulását rövidtávon modellezni tudtam.

- 24 -

3.1.4. Beépített területek és települések A szántóterületek változásának vizsgálatát követően kíváncsi voltam arra is, hogy ezek a területek milyen helyzetben helyezkednek el a mintaterület településeihez képest (15. ábra).

15. ábra: A beépített és szántóterületek egymáshoz viszonyított elhelyezkedése a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A tematikus térképek alapján megállapítottam, hogy a vizsgált időszak elején az előző fejezetben taglalt hegyközi területtől távolabbi települések szomszédságában is műveltek szántóföldeket, ezek a hegyvidéki területek szántói azonban fokozatosan felhagyásra kerültek. Azt is láthatjuk a térképeken, hogy a szántók nagy arányban a települések melletti területeken helyezkednek el, nem találunk olyan művelt parcellákat, amelyek elszigetelve lennének jelen. Ezeknek egyértelműen a domborzati viszonyok az okai, ugyanis maguk a települések is főként a dombvidéki jellegű térszíneken jöttek létre, melyek a mezőgazdasági művelésre is alkalmasak. A felhagyott szántók helyén a lakosság fokozatosan a legelőgazdálkodásra tért át, ahhoz ugyanis már nem volt szükség a nehéz hegyvidéki terepviszonyokkal küszködő munkagépekre. A beépített területek területi kiterjedése 1971-et követően ugrásszerű volt, majd stagnált (16. ábra), összességében 259%-os növekedés mutatkozott 2005-re (az összterület 3,19 km2-ről 8,29km2-re növekedett), ami elég jelentősnek mondható.

- 25 -

16. ábra: A beépített területek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A települések területi kiterjedésének vizsgálati eredményeit három tematikus térkép segítségével mutatom be, ugyanis csak egy-egy ilyen nagyítású térképvázlaton lehetséges a változások látványos formában történő érzékeltetése (lásd: 17-18-19. ábrák, 26-27. oldalak).

17. ábra: A települések kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban a mintaterület északi részletén Forrás: saját szerkesztés

- 26 -

18. ábra: A települések kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban a mintaterület középső részletén Forrás: saját szerkesztés

19. ábra: A települések kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban a mintaterület déli részletén Forrás: saját szerkesztés

- 27 -

A vizsgálat során megállapítottam, hogy a mintaterület települései egytől-egyig léteztek a vizsgálat kezdetén, tehát nem létesült új település a vizsgálat során. A települések kiterjedésének már említett nagymértékű növekedése a települések kibővülésével jelentkezett. A tematikus térképeken (17-18-19. ábrák) néhány apró különálló beépítés is található, amelyek nem tartoznak a szigorú értelemben vett belterületekhez, vagy lakott területekhez. Ezekhez a foltokhoz többnyire a meddőhányók, külszíni fejtők jelenleg is művelés alatt álló területeit digitalizáltam.

3.1.5. Gyümölcsösök Vizsgálatomban

ebbe

a

kategóriába

a

nagyobb

parcellás,

nagyüzemi

gyümölcstermesztő területeket digitalizáltam, ugyanis az archív légifotókon a kertségek és hasonló kisebb gyümölcsösök megkülönböztetése lehetetlen volt. A térképi számítások alapján megállapítottam, hogy a gyümölcsös területek a tájszerkezet szempontjából szinte jelentéktelenek. A mintaterület teljes területhasználatának arányából egyik évben sem rendelkezett ez a kategória 1%-nál nagyobb részesedéssel (2-3-4-5. mellékletek, 50. oldaltól), ezért a területi kiterjedésük tematikus térképekkel történő ábrázolását nem tartottam fontosnak. A 2005-ös évre ráadásul a gyümölcsösök területe 93%-al lecsökkent, ebben az időpontban az összterületük csupán 0,05km2 volt (20. ábra). Vélhetően a mintaterület domborzati adottságai nem teszik lehetővé az ilyen fajta növénytermesztés gazdaságosságát, sokkal inkább a kedvező medence-jellegű Hegyköz dombsági területein létesített szántóföldekre koncentrál a mezőgazdaság.

20. ábra: A gyümölcsös területek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

- 28 -

3.1.6. Tarvágások Elkülönítettem még egy kategóriát a vizsgálatok során, amelyek ugyan a gyümölcsösökhöz hasonlóan nagyon kis területtel rendelkeznek, illetve a területhasználat egészéből részesedő arányuk is kicsi, azonban mégis jelentősek. A mintaterület mátrixát az erdők alkotják (lásd: 3.1.1. fejezet, 21. oldal), az ebben a kategóriában ábrázolt apró tarvágásos foltok pedig az erdők belsejében helyezkednek el nagyon elszórtan (2-3-4-5. mellékletek, 50. oldaltól). A gyümölcsösökhöz hasonlóan ezeket a foltokat sem tartom fontosnak különálló tematikus térképeken ábrázolni, helyette ezeket a területek ábrázoló foltszámokat illetve a területi kiterjedésük kvantitatív eredményeit tüntetem fel (lásd: 3. táblázat és 21. ábra). 3. táblázat: A tarvágásos területeket ábrázoló foltok száma (db) a vizsgált időszakokban

1952. 1971. 1988. 2005. 184

109

43

80

21. ábra: A tarvágásos területek kiterjedése a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A feltüntetett adatok alapján megállapítottam, hogy a vizsgált időszakban ingadozott a tarvágásos területek foltszáma s vele együtt az összterületük is. 1988-ra kevesebb, mint negyedére csökkent az ábrázoló foltok száma, eközben a méretük a hatodukra zsugorodtak (1,56-ról 0,26km2-re). Ez a folyamat főként a tarvágásos foltok gyepesedésével magyarázható, ugyanis a kivágott fák helyén az évek során a füves társulások előretörtek.

- 29 -

3.2. Tájmetriai vizsgálatok eredményei 3.2.1. Terület-kerület mérőszámok A mintaterület tájmetriai szempontú változás-vizsgálatánál a szakirodalom alapján folt-, osztály- és tájszinten végeztem számításokat. Számos tájmetriai mérőszám létezik, ezek közül néhányat emeltem ki, amelyet a téma szempontjából fontosnak találtam, valamint amelyeknek a kiszámításához rendelkezésemre álltak megfelelő szoftverek. Az egyes mérőszámok nem minden szinten értelmezhetők, ezért az eredmények bemutatásánál a mérőszámok típusa szerint fogom őket elkülöníteni SZABÓ SZ. 2009. nyomán.
CA (Class Area): a területhasználati foltok osztályszintű terület-összegeit adja meg, ez egy nagyon egyszerű mutatószám, az eredményeket azonban az előző (3.1.) fejezetben részletesen kifejtettem, összegző diagram nem adna új eredményeket, helyette azonban ezek százalékos megoszlását ábrázoltam a 22. ábrán:

22. ábra: A területhasználati kategóriák megoszlása a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A 22. ábrán egyszerre kirajzolódnak a 3.1. fejezet alfejezetei során taglalt változási tendenciák. Az erdők fokozatosan a legnagyobb aránnyal rendelkeznek a teljes területhasználatból, a gyepterületek arányának növekedése a területösszegük ingadozásával ellentétben fokozatos. Ennek oka, hogy a hegyvidéki szántóterületeket felhagyták, s a csökkenő arányuk lehetővé tette a gyepterületek növekedését. A beépített területek területnövekedésével egyszerre a százalékos arányuk is fokozatosan megnőtt. A gyümölcsösök és tarvágásos területek pedig nem igazán jelentős tájelemek. - 30 -

A CA mutató számítása után kíváncsi voltam arra is, hogy folt szinten hogyan változnak a területek, vagyis milyen a foltméretek eloszlása. Az eredményeket nem egy darab közös boxploton ábrázoltam (23-24-25. ábrák), ugyanis az egyes osztályok foltméretei között akkora nagyságrendi különbségek jelentkeztek, hogy a változások szemléltetése nem lett volna látványos. Az erdőterületek boxplotjai a nagyszámú kiugró értékek hatására nem tudtam értékelni, az ábra az 6. melléklet 55. oldalon megtekinthető.

23. ábra: A gyepek (a) és szántók (b) foltméretének mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei Forrás: saját szerkesztés

- 31 -

A 23/a ábra alapján megállapítottam, hogy a gyepterületek eloszlása nem egyenletes, mind a négy évben nagyszámú kiugró érték jelentkezik az interkvartilis tartományokhoz képest. Azonban az is látszik az ábrán, hogy az interkvartilis tartomány minden évben 0,2 km2 alatt van. A gyepterületek a mintaterületen tehát többnyire aprózottak, de jelentős mennyiségű nagyobb folt is megjelenik, a tendencia emellett a foltméretek csökkenését mutatja kis ingadozás mellett. A területhasználati tendencia ennél a kategóriánál a végső állapotban növekedés volt (3.1.2. fejezet, 22. oldal), vagyis a gyepterületekkel kapcsolatos következtetés a területnövekedés, de felaprózódás. A 23/b ábra a szántókat ábrázoló foltméretek eloszlásáról tájékoztat. Nehéz precíz megállapításokat tenni ez alapján, ugyanis a kiugró értékek itt is torzítják a boxplotokat, viszont minimális csökkenést tapasztaltam az interkvartilis tartomány és a kiugró értékek esetén is. Ez a tendencia illeszkedik a 3.1.3. fejezetben kapott eredményekhez, vagyis csökkent a szántók összterülete, a foltméretek esetén is csökkenés jelentkezik. A szántóföldi mezőgazdaság tehát ténylegesen kisebb területekre koncentrálódott. A beépített területek esetén ismét egyezik a tendencia a foltméretek és a területösszegek között. A változás mértéke nem akkora mértékű a foltméretek esetén, de megállapítható az interkvartilis tartomány és a szélső értékek kiszélesedése (24. ábra). A települések és beépítések antropogén hatásra tehát sokkal szabályosabb eloszlást eredményeztek a természetes tájelemekhez képest.

24. ábra: A beépített területek foltméretének mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei Forrás: saját szerkesztés

- 32 -

A gyümölcsös területek foltméreteinek eloszlása elég szélsőséges (25/a ábra), ennek oka, hogy mind a négy vizsgált időpontban az ábrázoló foltok száma 15 darabnál kevesebb volt. Ilyen kis elemszám mellett a foltméret eloszlás itt is illeszkedik a területváltozás tendenciájához. A tarvágásokat ábrázoló foltok interkvartilis tartománya közel azonos értékeket mutat (25/b ábra), tehát a kb. 0,01 km2 területű foltok nagyon hasonló méretűek egymáshoz, ez utalhat arra, hogy azok kialakításakor az erdőgazdálkodók célja is ez volt. A kiugró értékeket képviselő foltokat valószínűleg más okból kifolyólag telepítették.

25. ábra: A gyümölcsösök (a) és tarvágások (b) foltméretének mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei Forrás: saját szerkesztés

- 33 -


TE (Total Edge) magyarul a teljes szegélyhossz, melynek értéke a táj felszabdaltságáról tájékoztat, minél nagyobb az értéke, annál fragmentáltabb a tájszerkezet. A mutatót osztály és tájszinten is számítottam, alakulását a 26. mutatja.

26. ábra: TE mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A 26. ábra alapján megállapítottam, hogy a mintaterületet tájszinten elemezve a teljes szegélyhossz ingadozáson ment keresztül, viszont a kezdő és végállapot közel azonos értéket képvisel (1592 ill. 1608 km). Osztály szinten szembetűnő eredmény a gyepek és szántók teljesen ellentétes szegélyhossz-változása, mindkét esetben illeszkedik az eredmény a 3.1.2. ill. 3.1.3. fejezetek területváltozásaihoz. Mindezek mellett a 23. ábra eredményeivel kiegészítve

megállapítható,

hogy

a

gyepek

területösszegei

növekedtek,

azonban

fragmentálódtak (foltméretek és szegélyhossz változásai alapján), a szántóterületek pedig területileg csökkentek s egyre kisebb szegélyhosszal rendelkező foltokká alakultak át. Az erdőterületek szegélyhossz változása is hasonló a 3.1.1. fejezetben taglalt minimális területváltozásokhoz (7%), a TE változása 2005-re is mindössze 0,04%-os volt pozitív irányban. A legnagyobb arányú szegélyhossz-csökkenés a gyümölcsösök esetén jelentkezett: 85%, ez szinte azonos a 3.1.5. fejezetben kapott 93%-os csökkenéshez. Az erdőterületeket kivéve a többi területhasználati kategória változásának mértéke átlagosan 50%-os volt.

- 34 -

3.2.2. Alaki mérőszámok A szimpla terület vagy kerület alapú mérőszámok nem minden esetben adnak pontos képet a fragmentációs folyamatokról, gyakrabban használják ilyesmire az foltok formáját is figyelembe vevő alaki mérőszámokat.
PARATIO

(Perimeter/Area

Ratio) egy szimpla

alaki

tájmetriai

mérőszám,

kerület/terület arány, amivel a foltok kompaktságára utalhatunk, minél összetettebb a szegélyek futása, annál nagyobb értéket kapunk. PARATIO-t foltszinten számítottam, kategóriánkénti eloszlásainak eredményét a 27. ábra boxplotjai szemléltetik.

27. ábra: A területhasználati kategóriák PARATIO mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis

félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei (Forrás: saját szerkesztés)

A 27. ábrán a PARATIO értékek között a legmagasabb interkvartilis tartományokkal az erdők, gyepek és tarvágásos területeknél szerepelnek. Az erdők és gyepek esetén ezen értékek változási tendenciája a magas szegélyhossz értékekkel párhuzamosan alakult, viszont a tarvágásos területek esetén ellentétes. Az alacsony szegélyhossz ellenére magas PARATIO értékeket kaptam, ennek oka, hogy a kis szegélyhossz mellé annál is kisebb területértékek tartoznak (a tarvágások jellegzetessége a mintaterületen), tehát ezek a felszínborítási foltok a - 35 -

legegyszerűbb, legkompaktabb foltok a tájszerkezetben. A beépített területek esetén kismértékben növekedő foltméreteket tapasztaltam (24. ábra, 32. oldal), ennek ellenére a települések alakja a kompakt formáktól eltérő. Ez valószínűleg nagyrészt a dombvidéki, hegységi domborzati adottságok következménye, ugyanis itt nincsenek akkora egybefüggő területek, ahol a települések a kompaktabb formákhoz hasonló módon tudjanak terjeszkedni. A mutatónál figyelembe kell venni, hogy a különböző alakú és nagyságú foltok kerület/terület hányadosa akár meg is egyezhet, viszont a megegyező alakú, de eltérő nagyságú foltok hányadosa pedig eltérhet (SZABÓ SZ. 2009.). Ezért más alaki tájmetriai mérőszámot is felhasználtam a vizsgálathoz.
SHAPE (Shape Index) sokkal hasznosabb, ugyanis értékét nem befolyásolják a méretek. A Shape Index esetében a foltok kerületét a minimumkerülettel osztjuk, amit egy ugyanakkora kerületű kompakt folt (pl.: négyzet) területéhez viszonyítva számít a szoftver. SHAPE-et foltszinten számítottam, kategóriánkénti eloszlásainak eredményét a 28. ábra boxplotjai szemléltetik.

28. ábra: A területhasználati kategóriák SHAPE mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis

félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei (Forrás: saját szerkesztés)

- 36 -


MSI (Mean Shape Index): átlagos alaki index, a SHAPE osztályszintű változata, kiszámításával az egyes kategóriák osztályszintű változásai részletesebben elemezhetők, a kiugró értékek ugyanis átlagolódnak a többi értékkel. Az MSI mutatószám alakulását a 29. ábra szemlélteti.

29. ábra: MSI mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

Az alaki indexek (SHAPE) és átlagos alaki indexek (MSI) vizsgálata során az interkvartilis tartományokat illetve a kiugró értékeket figyelembe véve (28. ábra) megállapítottam, hogy a legnagyobb értékekkel az erdőterületek foltjai rendelkeznek. A legmagasabb kiugró érték is ehhez a területhasználati kategóriához tartozik. A PARATIO-val ellentétben, a SHAPE eredményeiben élesebben megmutatkozik az erdők mátrix-jellege. A tematikus térképen is látható (3.1.1. fejezet, 21. oldal), hogy nagyon sűrűn behálózzák a mintaterületet az erdőfoltok, ráadásul számos óriási méretű összefüggő folt is található (lásd: kiugró értékek 28. ábra). Ezek a foltok nagy területűek és nagyszámú egyéb tájfoltot foglalnak magukba mozaikszerűen, ezáltal nagyon magas az alaki indexük, bonyolult formájúak. Magas értékek szerepelnek a beépített területek kategóriájában is, ráadásul kismértékű növekedés is bekövetkezett 2005-re. A települések tehát egyre bonyolult formájúakká alakultak, ez pedig azonos a PARATIO eredményeivel. A gyepterületek esetén csökkenő a tendencia, a növekedő területösszegek és fragmentáció mellett az alakjuk sokkal inkább kompaktabbá vált 2005-re. A szántóterületek alaki indexe csökkent az utolsó vizsgált időszakra, ez pedig szintén - 37 -

párhuzamos az összterületük és a szegélyhosszuk csökkenésével. A gazdálkodók tehát a szétágazóbb művelt területek helyett egyszerűbb parcellákat alakítottak ki. A leginkább kompakt foltokhoz itt is a tarvágásos területek tartoznak, viszont a PARATIO eredményeivel szemben itt már a gyümölcsösök is ide sorolandók. Ez is jelzi a két mutató közötti különbséget.
FRAC_Dim (Fractal Dimension Index): a fraktáldimenzió is kedvelt alaki mutató, amely a foltok alakjának összetettségét a kiterjedésüket figyelembe véve vizsgálja, értéke 1 és 2 között mozog, minél nagyobb az érték, a folt alakja annál összetettebb.

30. ábra: A területhasználati kategóriák FRAC_Dim mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis

félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei (Forrás: saját szerkesztés)

A FRAC_Dim esetén a SHAPE-hez képest eltérő eredményeket hozott az alakvizsgálat (30. ábra). Ennél a tájmetriai mérőszámnál az erdők értékei nem különülnek el akkor mértékben, mint 28. ábrán. Az erdőket ábrázoló foltok hiába változatos formájúak, a kiterjedésüket is számításba véve, kisebb értékeket kaptak a számítás során. A beépített területek a FRAC_Dim alapján minimális csökkenést mutattak a foltalak szempontjából, ez ellentétes az MSI számítása után kapott eredményekkel. A szántók változási tendenciája - 38 -

azonban már illeszkedik az MSI esetén tapasztaltakhoz, vagyis csökken, alakjuk minimálisan, de egyszerűbbé alakult 2005-re. A gyepterületeket ábrázoló foltok FRAC_Dim értékeinek eloszlása kicsit ingadozott, de kezdő és végállapota közel megegyező. Szembetűnő különbség az alaki index (SHAPE) és a fraktáldimenzió (FRAC_Dim) eredményei között, hogy amíg az előbbi esetén a tarvágások voltak az egyik legegyszerűbb alakkal rendelkező foltok, addig utóbbi esetén a gyepekhez hasonló értékekkel rendelkeznek. 3.2.3. Szomszédossági mérőszámok
DIVISION a táji felosztottság fokaként magyarázható, megmutatja, hogy mekkora a valószínűsége (százalékban), hogy két véletlenszerűen kiválasztott hely, különböző tájfoltba esik. A DIVISION mérőszámokat osztályszinten kellett számítani (JAEGER, A.G.J. 2000.). A DIVISION mérőszámokat osztályszinten számítottam, eredményei a 31. ábrán láthatók.

31. ábra: A DIVISION mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A magas DIVISION értékek nagy fragmentáltságot érzékeltetnek. Kiemelkedő a beépített területek, gyepek és tarvágások mind a négy évben 97% fölött szereplő értékei. Ebből arra következtethetünk, hogy a fragmentáció ezekben a tájfoltokban egyenletesen magas volt. A gyepek esetén ez 3.2.1. fejezet CA és foltméret-eloszlási értékek alapján levont következtetéshez igazodik, miszerint az aprózódás nagyon fokozatosan ment végbe. A legkisebb értékek az erdők esetén jelentkeztek, ami újból megerősíti ennek a felszínborítási kategóriának a tájmátrix mivoltát, ugyanis annyira sűrűn behálózza a mintaterületet, hogy

- 39 -

20%-nál kisebb az esélye annak, hogy a két véletlenszerűen kiválasztott pont, különböző tájfoltra essen. A szántók esetén ez a valószínűség 1988-ról 2005-re 22%-al növekedett, ami azt jelenti, hogy a szántók fragmentáltsága ennyivel növekedett, s egymástól távolabb kerültek a parcellákat ábrázoló foltok.


SPLIT azt a számot adja meg, ahány egyforma méretű darabra kellene felosztani a területet ahhoz, hogy az előző pont valószínűsége ne változzon. A SPLIT mérőszámokat osztályszinten számítottam (32. ábra).

32. ábra: A SPLIT mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban Forrás: saját szerkesztés

A SPLIT tájmetriai mutató elméleti meghatározásából is kiderült, hogy szorosan kapcsolódik az eredménye a DIVISION mutató alakulásához, a nagyon változatos alakú és mintázatú tájrészeket nagyszámú apró darabra kellene osztani. Az erdőket, a gyümölcsösöket és a szántókat kellene legkevesebb darabra osztani. Az erdők esetén átlagosan mindössze 1,16db foltra kellene osztani, ugyanis annyira nagy területet képvisel az összterületből. A gyepek esetén ez a szám 34-ről 56-ra emelkedett 2005-re, vagyis az alakjuk változatosabbá vált, ez azonban ellentétes a 3.2.2. fejezet SHAPE mutatószám gyepekre vonatkozó eredményeivel. A tarvágások esetén drasztikusan (-48) esett az érték, mely magyarázható a foltok alakjának leegyszerűsödésével.

- 40 -


NNDist (Nearest Neighbour Distance) értéke az adott területhasználati kategória legközelebbi szomszédos foltjának távolságát adja meg. A fajok a tájrészletek között annál könnyebben tudnak vándorolni, minél kisebb ennek a mérőszámnak az értéke. Az NNDist mérőszámot foltszinten számítottam (33. ábra).

33. ábra: A területhasználati kategóriák NNDist mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis

félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei

(Forrás: saját szerkesztés)

Az eredmények tükrében ennél a mutatónál megállapítható, hogy erdők számítanak a legfontosabb tájelemnek ökológiai szempontból is, ugyanis átlagosan 0,07 kmre található a vizsgált időszakban a legközelebbi szomszédos erdőfolt, ami általában lehetővé teszi a fajok megfelelő áramlását. A gyepek kategóriájában távolság-csökkenést állapíthatunk meg, a fokozatos fragmentáció hatására az egyre sűrűbben elszórt helyzetű gyepfoltokon fokozatosan könnyebbé válik a fajok áramlása. A szántók esetén ellentétes a tendencia. A beépített területek, gyümölcsösök és tarvágásoknál jelentkezett a legtöbb magas érték, aminek oka, hogy ezek a kategóriák összességében kevesebb foltszámmal rendelkeznek a többihez képest (főleg a gyümölcsösök), illetve összefüggőbbek, s egymáshoz viszonylag távolabb helyezkednek el. A tarvágásos területek apró területűek, így a köztük lévő távolságok nagyok. A beépített területek foltjai ökológiai szempontból jelentéktelenek, amik relatíve elszigeteltebben helyezkednek el. - 41 -

4. KÖVETKEZTETÉSEK Dolgozatomban, fotogrammetriai úton előállított és geoinformatikai rendszerben feldolgozott adatbázisokra támaszkodva részletes vizsgálatot végeztem a kiválasztott mintaterületen. Az előzetes feldolgozás során sikerült olyan ortofotókat előállítanom, melyek lehetővé tették az azokról vektorizált felszínborítási foltok kellő pontosságú kvantitatív elemzését. A területhasználat területi tendenciáinak és a részletes, számos tájmetriai mérőszám alkalmazásával elvégzett elemzés során sikerült megerősíteni több, szakirodalmakban közölt megállapítást a területről, illetve rövidtávon sikerült ezeknek folyamatok kialakulását is rekonstruálni. A területhasználati kategóriák közül kiemelkedő jelentőségű az erdő, ez alkotja a táj mátrixát, ahogy ezt CSORBA P. 1997. és KERTÉSZ Á. 2003. is kifejtette korábban. Azonban a tájmetriai vizsgálat során kimutattam azt is, hogy kismértékű területnövekedéssel párhuzamos szegélyhossz-növekedés jellemezte a területet, az alaki mutatók alapján magasan a legbonyolultabb, legszövevényesebb felszínborítási egység. A szomszédossági mérőszámok alapján a fragmentáció kismértékű, ökológiai szempontból kedvező adottságú a fajok áramlása szempontjából. A gyepterületek változása is kedvezően alakult a természetes élőhely-közösségek szempontjából, ugyanis területük az 50 év alatt közel 30%-os növekedést produkált. Eközben fokozatosan aprózódott a foltméretük, viszont a teljes szegélyhossz növekedett, vagyis egyre szerteágazóbb alakot vettek fel. Az alaki mutatók esetén is magas értékekkel szerepeltek, a szomszédossági mérőszámokkal pedig kimutattam, hogy az erősödő fragmentáció hatására az egyre sűrűbben elszórt helyzetű gyepterületeken fokozatosan könnyebbé válhat a fajok áramlása. Az antropogén folyamatokat fontos megemlíteni, ugyanis nem lehet a gyepterületek növekedést teljes mértékben természetes folyamatokkal magyarázni. A területhasználatváltozás vizsgálatok során kimutattam, hogy a Hegyköz területét leszámítva a szántóterületek fokozatos csökkentek. A Hegyköz dombvidéki térszínei sokkal inkább kedveztek a mezőgazdálkodásnak,

a

hegyvidéki

térszínek

körülményesen

művelhető

parcelláit

fokozatosan hagyták fel, 2005-ben a szántóterületeknek már a 88% volt a Hegyközben megtalálható, ráadásul a szántóterületek kiterjedése a vizsgált 53év során közel a felére csökkent. Az elhelyezkedésük leginkább csak a települések közvetlen szomszédságában összpontosult. A nagymértékű csökkenés megmutatkozott a tájmetriai vizsgálatokban a - 42 -

foltméretek és a szegélyhossz alakulásában is. Az alaki mutatók kimutatták, hogy nem csak a területük csökkent, hanem egyre kompaktabb formájú parcellákat műveltek. A vizsgálatok ezen eredményével, egyrészt sikerült igazolnom FRISNYÁK S. 2007. megállapítását a területről, s ennek az állapotnak a kialakulását, sőt annak mértékét is rekonstruálni tudtam. A felhagyott parcellákon pedig parlagosodás következett be, s megindulhatott a füves társulások előretörése, ez tehát az antropogén oldalát képezte a gyepterületek növekedésének. Az antropogén tájformálás a többi területhasználati kategória esetén jelentkezett leginkább. Ezek közül a leglényegesebb a beépített területek változása a vizsgált időszakokban. Összterületük közel háromszorosára növekedett 2005-re, ezzel együtt az arányuk is növekedett a teljes területhasználatból. A tájmetriai mérőszámok vizsgálatakor az alaki mutatók esetén vonható le következtetés, ugyanis mindhárom mutatószám esetén magas értékeket kaptam, ami annak az oka, hogy a települések formája nagyban eltér a kompakt formáktól (pl.: kör, négyzet). Ez a mintaterület domborzati sajátosságából adódik, ugyanis az egyes völgyek és hegyoldalak között nem volt lehetősége a lakosságnak, hogy egyszerű alakban bővíthessék településeiket. A gyümölcsösök és tarvágások szintén emberi folyamatok során jöttek létre. A gyümölcsösök annyira kis elemszámmal vannak jelen a mintaterületen mind a négy vizsgált időszakban, hogy a tájszerkezeti és tájökológiai jelentőségük minimális. A tarvágások tájökológiai jelentősége már nagyobb, eleve azzal a céllal hozzák létre ezeket a többnyire szabályos formájú foltokat, hogy az összefüggő erdőfoltok között apró mozaikokként bizonyos fajok kapcsolatát elősegítsék. A vizsgálat során megfigyeltem, hogy azonos csoporton belül a tájmetriai mutatók eredményei között eltérések is jelentkeznek. A mintaterület a tájszerkezete tehát kimutatható változásokon esett át, az erdők kategóriája azonban továbbra is nagy jelentőségű maradt. A fotogrammetria, geoinformatika és tájmetria tudománya széleskörű lehetőséget nyújthat az egyes tájelemzési - tájtervezési munkálatok kialakításában. Segítségével aprólékosan rekonstruálhatók a korábbi viszonyok, melyek alapos elemzésével a jövőre nézve értékes következtetések tehetők. A vizsgálat jövőbeni folytatásának esetén célszerű lenne a különböző tájalkotó tényezők szerepét is részletesen bevonni az egyes területhasználati kategóriák változásának összefüggéseinek magasabb szintű megértéséhez. Illetve célszerű lenne több tájtípuson elvégzett vizsgálatokat összevetni, a módszertani alapot ezen dolgozat elemi része alkotná.

- 43 -

ÖSSZEFOGLALÁS

A

tájváltozásban

és

a

területhasználatban

megmutatkozó

jellegzetességek

megértéséhez a jelenkori állapotok felmérése mellett nagyon fontos, hogy megismerjük annak korábbi viszonyait, s az azokat kialakító folyamatok hátterét. Dolgozatomban egy 243km2 területű, a Tokaj-Zempléni-hegyvidék, Hegyköz és a Hegyalja

egyes

vidékeit

magába

foglaló

mintaterület

tájváltozását

vizsgáltam

fotogrammetriai, geoinformatikai és nagyobb részben tájmetriai módszerekkel. A vizsgálat alapadatbázisa 1952-es, 1971-es, 1988-as és légifotókból és 2005-ös ortofotókból állt, az első három időpont légifotóinak ortorektifikációt saját magam végeztem el. Ezt követően vektorizáltam a felszínborítási foltokat, elvégeztem azok területszámítását, ezt követően pedig feldolgoztam az összesített adatokat. Ezt követően több szempont szerint csoportosított tájmetriai mérőszámokat számítottam, melyekkel, sokkal részletesebben tudtam jellemezni a tájváltozásokat. A részletes elemzés során kimutattam, hogy a táj mátrixa változatlanul az erdő, mely tájökológiai jelentőséggel bír, az összetett foltalak hatására a fajok áramlása folyamatosan kedvező lehetett a vizsgált időszakban, ezt szomszédossági mutatók eredményei is alátámasztják. A szántóterületek antropogén hatásra fokozatosan visszaszorultak a hegyvidéki térszínekről, leginkább a Hegyközben koncentrálódtak, ez pedig hozzájárult a gyepterületek fokozatos növekedéséhez. A gyepterületek a növekedés mellett fragmentálódtak is. A beépített területek közel háromszorosukra bővültek a vizsgált 53év alatt, azonban a bonyolult foltalak esetükben a természetes domborzati adottságoknak köszönhető.

- 44 -

IRODALOMJEGYZÉK

BORHIDI A. – SÁNTA A. [1999]: Magyarország rövid természet- és növényföldrajzi jellemzése – In: Vörös Könyv Magyarország növénytársulásairól 1. (szerk.: BORHIDI A. – SÁNTA A.), TermészetBÚVÁR Alapítvány Kiadó, Budapest pp. 43-63. BÜTTNER GY. [2010]: Magyarország 1990-2000 és 2000-2006. közötti felszínborításváltozásainak összehasonlítása - In: Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában, Térinformatikai Konferencia és Szakkiállítás (szerk.: LÓKI J. – DEMETER G.) Universitas Alapítvány, Debrecen pp 89-95. BÜTTNER GY. – MARI L. [2004]: A felszínborítás változásának fő típusai a Corine Land Cover európai adatbázisa alapján. – In: II. Magyar Földrajzi Konferencia közleményei, Szeged CSORBA P. [1997]: Tájökológia. Kossuth Egyetemi Kiadó, Debrecen 113p. CSORBA P. [2008]: Tájmetriai mérések felhasználási lehetőségei - In: Tájkutatás – Tájökológia (szerk.: CSORBA P. – FAZEKAS I.), Meridián Alapítvány, Debrecen pp. 65-72. DEMETER G. [2008]: A társadalmi szükségletek okozta tájhasználat-váltás hatása egy táj működésére egy borsodi bányavidéken - In: Tájkutatás – Tájökológia (szerk.: CSORBA P. – FAZEKAS I.), Meridián Alapítvány, Debrecen pp. 131-138. DÖVÉNYI Z. [2010]: Magyarország kistájainak katasztere. MTA Földrajztudományi Kutatóintézet, Budapest 876p. ERDAS FIELD GUIDE [2010] FRISNYÁK S. [2007]: A mezőgazdaság történeti földrajza – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 265-270. GASZTONYI É. [2007]: A nemfémes ásványok bányászatának újkori története – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 289-294. GYARMATI P. – SZEPESI J. [2007]: Fejlődéstörténet, földtani felépítés, földtani értékek – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 15-44. GYENIZSE P. – ELEKES T. – NAGYVÁRADI L. – PIRKHOFFER E. [2008]: A tájhasználatváltozás értékelése a Zselicben, az Árpád-kortól a 20. század végéig – In: Földrajzi Közlemények (132.évf.) 1. sz. pp 83-88. HAVASSY A. [2007]: Vízrajzi és vízföldtani viszonyok, víztani értékek – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 95-104. HAVASSY A. – NÉMETH Á. [2007]: Éghajlati adottságok – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 91-94. JAEGER, A.G.J. [2000]: Landscape division, splitting index, and effective mesh size: new measures of landscape fragmentation. Landscape Ecology 15: pp 115-130. KERTÉSZ Á. [2003]: Tájökológia. Holnap Kiadó, Budapest 166p.

- 45 -

KISS G. [2007]: A hegység elnevezése, lehatárolása és tájai – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 9-12. KISS G. [2007]: Talajtani adottságok és értékek – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 105-110. KOVÁCS F. [2006]: Tájváltozások értékelése geoinformatikai módszerekkel a Duna-Tisza közén különös tekintettel a szárazodás problémájára. Doktori (PhD) értekezés, Szegedi Egyetem, Szeged 105p. KRAUS, K. [1998]: Fotogrammetria. Alapok és általános módszerek. Tertia Kiadó, Budapest 379p. LÓKI J. [2002]: Távérzékelés. Földrajz tanárszakos és szakgeográfus hallgatók számára. Kossuth Egyetemi Kiadó, Debrecen 113p. LÓKI J. [2004]: A jég felszínformáló munkája – In: A külső erők geomorfológiája (szerk.: LÓKI J. – SZABÓ J.), Kossuth Egyetemi Kiadó, Debrecen pp. 65-90. MAGYAR TUDOMÁNYOS AKADÉMIA AGRÁRTUDOMÁNYI KUTATÓKÖZPONT TALAJTANI AGROKÉMIAI INTÉZET [1991]: AGROTOPO Agrotopográfiai Adatbázis, Budapest.

ÉS

MARTONNÉ ERDŐS K. – PINCZÉS Z. – KISS G. [2007]: Felszínfejlődés, felszínformák és felszínalaktani értékek – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 55-90. MARTONNÉ ERDŐS K. [2009]: Magyarország tájföldrajza, Környezettanár, földrajztanár, környezetkutató és geográfus hallgatóknak. Debreceni Egyetemi Kiadó, Debrecen 192 p. MCGARIGAL, K. [2002]: Landscape pattern metrics - In: Encyclopedia of Environmentrics (eds.: A. H. EL-SHAARAWI AND W. W. PIEGORSCH): (2). John Wiley & Sons, Sussex, England pp 1135–1142 MEZŐSI G. – FEJES CS. [2004]: Tájmetria - In: Táj és környezet (szerk.: DÖVÉNYI Z. – SCHWEITZER F.), MTA Földrajztudományi Kutatóintézet, Budapest pp 229-242. MIKE ZS. [1976]: Légifénykép-interpretálás és a természeti erőforrások feltárása. Akadémiai Kiadó, Budapest 159p. MUCSI L. [1995]: Műholdas távérzékelés és digitális képfeldolgozás I. SZTE Press, Szeged 170p. SÁNDOR A. – KISS T. [2008]: A területhasználat változás hatása az üledék-felhalmozódásra, közép-tiszai vizsgálatok alapján - In: Magyar Földrajzi Konferencia Kiadványai (CD), Szeged. SIMON T. – MATUS G. – PELLES G. – TÓTH Z. – VOJTKÓ A. [2007]: Növényvilág, növénytani értékek – In: A Zempléni Tájvédelmi Körzet – Abaúj és Zemplén határán (szerk.: BARÁZ CS. – KISS G.), Bükki Nemzeti Park Igazgatóság, Eger pp. 111-140. SZABÓ G. – SZABÓ SZ. [2010]: A Shuttle Radar Topography Mission (SRTM) során nyert adatbázis pontosságának vizsgálata hazai mintaterületeken – In: Geodézia és Kartográfia, 2010/3 (62. évfolyam), Budapest pp 31-35. SZABÓ M. – BALLA P. [2000]: Tájváltozások regisztrálásának lehetőségei légifényképinterpretációval a Felső-Szigetköz példáján. In: Acta biologica Debrecina. Supplementum oecologica hungarica, 2000. 11/1. sz., Debrecen pp 308.

- 46 -

SZABÓ SZ. [2009]: Tájmetriai mérőszámok alkalmazási lehetőségeinek vizsgálata a tájanalízisben. Habilitációs értekezés, kézirat. Debrecen 107p. SZABÓ SZ. [2010/a]: Tájmetriai kutatások és gyakorlati hasznosulásuk - In: Interdiszciplinaritás a természet- és társadalomtudományokban: tiszteletkötet Szabó József geográfus professzor 70. születésnapjára (szerk.: LÓKI J.), DE Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszék, Debrecen pp 307-312. SZABÓ SZ. [2010/b]: Tájmetriai vizsgálatok lehetséges adatbázisai - In: Tájváltozás értékelési módszerei a XXI. században: tudományos konferencia és műhelymunka tanulmányai /Földrajzi tanulmányok; Volume 5./ (szerk.: SZILASSI P. - HENITS L.), SZTE TTK Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, Szeged pp. 33-45. SZABÓNÉ SZALÁNCZY E. [2007]: Bevezetés a fotogrammetriába (elektronikus jegyzet). ZMNE Térképészeti és Geoinformációs Tanszék, Budapest. SZILASSI P. [2006]: A területhasználat változás főbb tendenciái a Balaton vízgyűjtőjén – In: III. Magyar Földrajzi Konferencia közleményei (CD), MTA Földrajztudományi Kutatóintézet. SZILASSI P. – KOVÁCS F. – JORDÁN GY. – VAN ROMPAEY, A. – VAN DESSEL W. [2008]: A területhasználat változás geoinformatikai módszerekkel történő elemzése a Balaton vízgyűjtőjén – In: Tájökológiai Kutatások (szerk.: CSIMA P. – DUBLINSZKI-BODA B.), Budapesti Corvinus Egyetem Tájvédelmi és Tájrehabilitációs Tanszék, Budapest pp 351356. TÚRI Z. – SZABÓ SZ. [2009]: Néhány tájmetriai mutató és a felbontás kapcsolatának vizsgálata egy tiszazugi tájrészleten. In: Természetföldrajzi folyamatok és formák (szerk.: KISS T.). Geográfus Doktoranduszok IX. Országos Konferenciájának Természetföldrajzos Tanulmányai, Szeged pp 83-92. WINKLER P. [2003]: Magyarország digitális ortofotó programja (MADOP) és nagyfelbontású digitális domborzatmodell (DDM) az ország teljes területére – In: Geodézia és Kartográfia, 2003/12 (55. évfolyam), Budapest pp 3-10. ZBORAY Z. [2006]: A fotogrammetria alkalmazásának lehetőségei a karsztok domborzatának vizsgálatában – In: Táj, környezet és társadalom. Ünnepi tanulmányok Keveiné Bárány Ilona professzor asszony tiszteletére (szerk.: KISS A. – MEZŐSI G. – SÜMEGHY Z.), SZTE Éghajlattani és Tájföldrajzi Tanszék, SZTE Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék, Szeged pp 767-773. ZBORAY Z. [2007]: Az erdő növekedésének vizsgálata térinformatikai és fotogrammetriai módszerekkel karsztos mintaterületen. In: Tájökológiai Lapok, (5. évf.) 2. sz., Gödöllő pp. 287-293.

INTERNETES HIVATKOZÁSOK [1] http://rsgis.hu/index.php/legi-taverzekeles/ortofoto-terkepek (letöltve: 2012. március) [2] http://www.fmt.bme.hu/fmt/oktatas/feltoltesek/BMEEOFTAG12/ag12segedlet.pdf (letöltve: 2012. április)

- 47 -

ÁBRAJEGYZÉK 1. ábra: Légifotók készítésének pályája a szükséges átfedésekkel a vizsgált terület fölött ...................................6. 2. ábra: A vizsgált mintaterület elhelyezkedése a településekkel és kistájhatárokkal ...........................................7. 3. ábra: A légifotók vetítési folyamata ...............................................................................................................13. 4. ábra: A keretjelek megjelenési formái a felhasznált analóg légifotókon.........................................................14. 5. ábra: A földi illesztő pontok (GCP) azonosítása a légifotón és az EOV referencia-térképen ERDAS Imagine 8.5 szoftverben ......................................................................................................................................15. 6. ábra: Egy feldolgozatlan analóg légifotó (1.) és az ortorektifikáció során előállított ortofotó (2.) mintaterület déli részén (1971.: M-34-127-D-d : 1863_127-125)................................................................................16. 7. ábra: A mintaterület és a légifotók beazonosításához használt Gauss-Krüger-hálózat ...................................17. 8. ábra: Az ArcGIS 9 szoftver vLate 1.1 tájmetriai számításokat végző kiegészítőének felépítése....................19. 9. ábra: Az erdőterületek elhelyezkedése a vizsgált időszakokban .....................................................................21. 10. ábra: Az erdőterületek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban ....................................................21. 11. ábra: A gyepterületek elhelyezkedése a vizsgált időszakokban ....................................................................22. 12. ábra: A gyepterületek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban .....................................................23. 13. ábra: A szántóterületek elhelyezkedése a vizsgált időszakokban..................................................................24. 14. ábra: A szántóterületek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban ...................................................24. 15. ábra: A beépített és szántóterületek egymáshoz viszonyított elhelyezkedése a vizsgált időszakokban ........25. 16. ábra: A beépített területek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban...............................................26. 17. ábra: A települések kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban a mintaterület északi részletén ........26. 18. ábra: A települések kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban a mintaterület középső részletén .....27. 19. ábra: A települések kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban a mintaterület déli részletén ............27. 20. ábra: A gyümölcsös területek kiterjedésének változása a vizsgált időszakokban .........................................28. 21. ábra: A tarvágásos területek kiterjedése a vizsgált időszakokban .................................................................29. 22. ábra: A területhasználati kategóriák megoszlása a vizsgált időszakokban....................................................30. 23. ábra: A gyepek (a) és szántók (b) foltméretének mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei ......................................................................................................................................................31. 24. ábra: A beépített területek foltméretének mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei..................................................................................................................................................................32. 25. ábra: A gyümölcsösök (a) és tarvágások (b) foltméretének mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei ......................................................................................................................................33. 26. ábra: TE mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban.............................34. 27. ábra: A területhasználati kategóriák PARATIO mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei ..............................................................................................................35. 28. ábra: A területhasználati kategóriák SHAPE mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei ..............................................................................................................36. 29. ábra: MSI mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban...........................37. 30. ábra: A területhasználati kategóriák FRAC_Dim mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei ..............................................................................................................38. 31. ábra: A DIVISION mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban ............39. 32. ábra: A SPLIT mérőszám eredményeinek alakulása a mintaterületen a vizsgált időszakokban ...................40. 33. ábra: A területhasználati kategóriák NNDist mérőszám eredményeinek mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei ..............................................................................................................41.

- 48 -

KÖSZÖNETNYILVÁNÍTÁS

Ezúton szeretnék köszönetet mondani azoknak, akik szakmailag támogatták a munkám előrehaladását és a dolgozat elkészülését. Először is témavezetőmnek Dr. Szabó Szilárd tanszékvezető egyetemi docensnek a témában való elmélyülést segítő módszertani észrevételeiért és türelméért. Köszönettel tartozom még Dr. Suba János alezredesnek, a Magyar Honvédség Hadtörténeti Intézet és Múzeum Hadtörténeti Térképtárának térképtár-vezetőjének, aki rendelkezésünkre bocsátotta a vizsgálat alapjául szolgáló archív légifotókat. Végül Gilányi Gábornak az analóg légifotók rendszerezésében nyújtott segítségéért.

- 49 -

MELLÉKLETEK

1. melléklet: Ortorektifikált légifotók a mintaterületen (1971.) Forrás: saját szerkesztés

- 50 -

2. melléklet: A mintaterület területhasználati térképe illetve területhasználati kategóriának megoszlása 1952-ben (Forrás: saját szerkesztés)

- 51 -

3. melléklet: A mintaterület területhasználati térképe illetve területhasználati kategóriának megoszlása 1971-ben (Forrás: saját szerkesztés)

- 52 -

4. melléklet: A mintaterület területhasználati térképe illetve területhasználati kategóriának megoszlása 1988-ban (Forrás: saját szerkesztés)

- 53 -

5. melléklet: A mintaterület területhasználati térképe illetve területhasználati kategóriának megoszlása 2005-ben (Forrás: saját szerkesztés)

- 54 -

6. melléklet: Az erdőterületek foltméretének mediánjai, interkvartilis félterjedelmei, szélső ill. kiugró értékei Forrás: saját szerkesztés

- 55 -