Tóth Veronika Zsófia–Jung András: A Balatoni algásodás távérzékeléses vizsgálata
|
szeptember 24.
2021
|
Szabó Szilárd
|
Doktori munkám célja a Balatoni algásodás távérzékeléses kutatásának több aspektusból történő vizsgálatára irányult műholddal és drón által hordozott multispektrális kamerával. Az idősoros vizsgálatok érdekében vizsgáltam a 2015 óta elérhető összes, Sentinel-2 által biztosított műholdfelvételt. Az algák tér-és időbeli vizsgálatának érdekében a nyolc részre osztott medencén zonális statisztika került alkalmazásra, valamint a vizek műholdfelvételeit feldolgozni képes Acolite program által biztosított klorofill-a adatok validálása a Balatonra. Az egyes koordinátákra vonatkozó reflektanciaadatok kivonására külön program íródott és ennek alapján két új, klorofill-a értéket meghatározó algoritmus került meghatározásra.
Tanulmányom másik kiemelt célja volt a drón által hordozott multispektrális kamera által történő klorofill-a meghatározás. Ez a kamera által nyújtott három különböző kimeneti adat alapján lett kidolgozva. A drónra szerelt multispektrális kamerával történő vizsgálat a korábbi módszereknél gyorsabb és költségkímélőbb is, továbbá biztosítja a lehetőséget, hogy igény szerinti időpontban és gyakorisággal legyenek végezhetőek a vizsgálatok. A módszer egyik jelentős kihívása a drón kamerára szerelése volt. Minden drón és minden kamera egyedi, így nincs gyárilag előállított eszköz összeszerelésükre. A megoldást a problémára a 3D nyomtatási technológia adta. Ennek segítségével megtervezhetőek és kinyomtathatóak lettek a magasító talpak és a kameraház, valamint a szenzortartó. Vízfelület vizsgálatához a kamerát speciális módon kellett beállítani. Az elvégzett korrelációs vizsgálatok tanulsága szerint a kék/zöld arányon alapuló módszerek pontosabbak a közeli infravörös/vörös aránynál. A reflektancia, irradiancia és fényerő alapján történő vizsgálatok között a fényerő bizonyult a legeredményesebbnek a Balaton esetén. Az irradiancia és fényerő adatok közvetlenül leolvashatóak a metaadatokból, a reflektancia viszont a fényszintből származtatott adat. A módszert az eltérő környezetekre külön validálni kell, amint azt saját kutatásaim bizonyítják. Az algortimust módosítani kellett a Balaton, a Kis-Balaton, a Zala-torkolat és a Balaton különböző mélységű területeinél. Az idő-és költségvizsgálatok alapján a drónos mérés időszükséglete mindössze a fele a műholdas méréseknek. A drónos mérés költsége mérésenként 27,6%-kal kevesebb, mint a laboros méréseké. Ez az idő-és költségkímélő módszer tehát nem csak megfelelő eredményeket biztosít, hanem gazdaságilag is kedvező. A műholdas, illetve drón által történt mérések validálása helyi mintavételek laboros vizsgálata alapján történt. Az algák faji szintű meghatározása érdekében spektrális könyvtár készült a Balatonra jellemző algafajokból.Az elvégzett zonális statisztika vizsgálatok célja a Balaton egyes medencéiben és égtájain fellelhető különbségek tanulmányozása. Az eredmények azt mutatják, hogy erős nyugat-keleti trofikus gradiens figyelhető meg. A legmagasabb klorofill-a tartalom a Keszthelyi-öbölben figyelhető meg, majd fokozatosan csökkenés után a Siófoki-öbölben éri el a legkisebb érétket. A medencék északi területein mind a négy medencében magasabb klorofill-a koncentráció figyelhető meg, mint a délin.
Összegzésként elmondható, hogy mind a műholdas, mind a drónos mérések igen hasznosnak bizonyultak a klorofill-a meghatározásban. A drónos mérési módszer előnyeit és hátrányait figyelembe véve az eddigi két algavizsgálati módszerrel rendkívül jól kiegészítik egymást. A rendszeres algamonitorozáshoz mindegyik módszerre szükség van, hogy a körülményeknek legmegfelelőbbet lehessen kiválasztani.
