HRAMN

Nagyfelbontású Repülőgépes Monitoring Hálózat

A hálózat fejlesztését természeti és tájértékek, természetközeli állapotú és antropogén területek ökoszisztéma szolgáltatásainak monitoringja érdekében, káros folyamatok hatásainak, időbeli és térbeli lefolyásának jobb megismerése, kezelések hatásfokának elemzése és gazdálkodási területek, mintagazdaságok fenntarthatósági vizsgálatainak támogatása érdekében végezzük. A relatív kis kiterjedésű (1,5 – 700 ha), a környező tájrészletet jól reprezentáló, vagy önmagukban értékes vizsgálatai területek 0,5 – 7,5 cm terepi felbontású zavarásmentes eljárással, nagy magasságból, direkt tájékozással végbemenő légi felmérésével olyan téradatokkal támogatjuk a terepi felmérőket, amely nem csak a független munkájukban segíti őket, de életre hív egy új szemléletű ökológiai hálózatot. A megfelelő időpontokban elvégzett légi- és terepi felvételezés az egyes beavatkozások alapállapot felmérését, illetve környezetrekonstrukció sikerének ellenőrzését is jól szolgálja.


Elsődleges célok, nóvum

A hálózat alapelveit 2008-ban dolgoztuk ki. 2018-ban 25 terület felmérésével indult meg a kísérleti szakasz. Jelenleg 100 terület felmérése zajlik, ebből 97 Magyarországon, 3 pedig Ausztriában.

  • Statisztikailag összehasonlítható téradatbázisok: Felszínborítási, területhasználati, élőhely, talajtani, hidrológiai, erdészeti, mikroklíma és veszélyeztetettségi adatok, tájérték kataszter konzisztens adatbázisa
  • Big data analízis lehetősége Mesterséges intelligencia által egzakt módon olvasható adatstruktúra
  • Zavarásmentes eljárások: A légi felmérések nem okozhatnak kimutatható zavarást a vizsgált élőhelyeken, illetve a nagyszámú vizsgálati ciklus nem veszélyeztetheti a jelen levő madarakat és repülő emlősöket, ezért olyan berendezés és eljárás hátteret dolgoztunk ki, amely lehetővé teszi a rendkívül nagy terepi felbontású, szabatos ortofotók elkészítését 800 méteres, vagy nagyobb terepfeletti magasságból végrehajtott felvételezéssel (Bakó 2013; Bakó 2013b; Bakó et al. 2014; Bakó 2017).
  • Szabad elérés, ingyenes publikálás
  • Visszacsatolás elősegítése
  • A tájrészletek mintavétele: A jellemző tájrészletek reprezentatív mintavételi hálózatával modellezhető a táj klímaváltozásra és speciális hatásokra adott válasza
  • A hálózat alkalmas műholdfelvételek validálására: A nagyfelbontású idősorok segítségével akkor is betekintést nyerhetünk cm részletességgel egy foltba, amikor már évek teltek el a kisebb terepi felbontású műholdfelvétel készítése óta, és a terepen nem tudnánk értelmezni a műholdfelvételen tapasztalt jeleket.
  • Támogatja a településfejlesztést: Az anomáliák kiszűrésével és hatásmechanizmusaik megismerésével modellezhetővé válnak a települések élő és élettelen elemeinek az adott térségben várható változásokra adott válaszai
  • Fontos szempont, hogy a teljes tájrészletekre extrapolálható információkat szolgáltasson, inputot jelenthessen akár a NÖSZTÉP projekt elemeként létrejött teljes országos térbeli lefedettséget biztosító Ökoszisztéma alaptérkép számára is, ezért az adatgyűjtési és tárolási struktúrák is konzisztensek annak adatmodell kialakításával.



    • A HRAMN fókuszába tartozó területek besorolása célok szerint

    C - Természeti értékek változásának monitoringjára. Természetvédelmi célokra, modellinputok kutatására szolgáló mintaterületek (természetvédelmi területek, erdőrezervátumok, bioszféra rezervátumok, kiemelt élőhelyek)

    D - Degradált területek (inváziós fajok vizsgálata, beépítés, szennyezések, belvíz, aszály, élőhelyek felaprózódásának vizsgálata)

    R - Környezetrekonstrukcióval érintett területek

    S - Fenntarthatósági vizsgálatok mintaterületei (erdőgazdálkodás, mezőgazdaság, legeltetés, energiatermelés, nyersanyag bányászat)

    L - Tájvédelmi mintaterületek, kultúrtörténeti emlékek


    Erdőrezervátumok légi felmérése

    A sűrű ismétlésben készülő, 0,5 – 5 cm terepi felbontás-tartományú ortofotók és háromdimenziós térmodellek elemzésével léptékében minden eddigi eljárásnál pontosabb és termelékenyebb lehetőség nyílik a felső lombkoronaszint faji szintű vegetációtérképezésére, az erdőszegély változások, és a belső, lombkoronaszinti dinamika, illetve gyepdinamika változásainak követésére. Az így nyert vektorgrafikus téradatok a terepi vizsgálatok során számos szakterület vizsgálati információival tölthetők fel.

    Erdőrezervátum 3 cm
    Szubmontán erdő téli és nyári aszpektusa és a téradatbázis részlete,
    nagy területek változásrögzítési idősorai deciméteres pontossági tartománnyal (Bakonybél mintaterület részlete)


    Vizes élőhelyek légi felmérése

    Mocsarak, lápok, rétek, folyó és állóvizek partszakaszainak dokumentálásakor fontos cél a növényzetfelmérés és –minősítés, a kezelési tervtérképek pontosabb geometriai alapokra helyezése, illetve a geohidrológiai sajátosságok, veszélyeztető tényezők feltérképezése.


    Természetvédelem
    Kora tavaszi vegetáció felmérés a Tisza-tavon


    Módszertan

    Felméréseink során a légi távérzékelést kombináljuk terepi felméréssel. A mintaterületek a 0,5 – 7,5 cm terepi felbontású ortofotók és 5-20 cm geometriai megbízhatóságú színes pontfelhő interpretálásával és terepbejárással kerülnek felmérésre. Bizonyos esetekben félautomatikus számítógépes osztályozással gyorsítható a folyamat, más esetekben kézi lehatárolás és azonosítás szükséges. Ez elsősorban a vegetáció egymásra épülésétől, a fajoktól és a termőterület adottságaitól függ.
    Az ortofotón, illetve térmodell segítségével előállított teljes területfedéses, hézag- és átfedés mentes vektorgrafikus poligonhálózat egyes foltjait terepi szakemberek töltik fel adatokkal, mobil geoinformatikai applikáción.


    A módszertan részletes ismertetése:

  • Bakó, G.; Molnár, Z.; Bakk, L.; Horváth, F.; Fehér, L.; Ábrám, Ö.; Morvai, E.; Biro, C.; Pápay, G.; Fűrész, A.; Penksza, K.; Pácsonyi, D.; Demény, K.; Juhász, E.; Dékány, D.; Csernyava, L.; Illés, G.; Molnár, A. (2021): Toward a High Spatial Resolution Aerial Monitoring Network for Nature Conservation—How Can Remote Sensing Help Protect Natural Areas? - Sustainability 2021, 13, 8807. https://doi.org/10.3390/su13168807

  • Bakó G. (2019): Nagy terepi felbontású és frekvenciájú légi felmérésen alapuló monitoring-hálózat kiépítési módszertana - Tájökológiai Lapok 17 (1): 63-78 (2019)

  • Bakó G. (2019): Új eljárás a természetvédelem eszköztárában: Repülőgépes megfigyelőhálózat, Élet és Tudomány 74(8):242–244.

  • Bakó G. (2019): Komplex megfigyelési stratégia – Távérzékelés a természetvédelemben, TermészetBúvár 2019/03. szám pp. 38-41.

  • Bakó G., FEHÉR L. (2019): Nagyfelbontású repülőgépes monitoring hálózat az erdőfelmérések szolgálatában (poszter)

  • MOLNÁR Zs., GÓBER E. (2020): Repülőgépes adatgyűjtés a fenntartható jövőért, Természettudományi közlöny, 2020. február pp. 66-69.

  • Bakó G., STEFÁN F. (2019): Mapping ecosystem services based on geoinformation data by high-resolution remote-sensing methods (Interreg project Danube Transnational Programme)

  • Bakó G., Molnár Zs., Stefán F., Fehér L., Takács N., Kiss N., Demény K., Káplár L., Halászi R. (2019): Nagyléptékű ökoszisztéma szolgáltatás térképezés a Hármashatár-hegyen az NRMH alkalmazásával IV. Fenntartható fejlődés a Kárpát medencében" konferencia "Gyepek biodiverzitása a Kárpát medencében absztraktkötet, Hódmezővásárhely, 2019. december 4.

    • A terepbejárás - mint adatgyűjtő, majd később ellenőrző szakasz - minden esetben megvalósul a költőtelepeket kivéve, ahol a zavarásmentesen elkészített 0,5 cm részletességű ortofotókról elemezzük a gémfajokat

    (részletek: Két víz köze 2019. tavaszi szám 9. oldal).

    Gémtelepek felmérése
    Gémtelepek felmérése, egyed-, fészek- és fiókaszámlálás, élőhelytérképezés



    A mintaterületek kategóriái

    I. Vízimadár költőtelepek (évente háromszor lerepült foltok);
    II. A tájrészlet szempontjából reprezentatív módon elhelyezkedő, tetszőleges tájolású sáv (évente 1-4 alkalommal lerepült foltok);
    III. A tájrészlet szempontjából reprezentatív módon elhelyezkedő, tetszőleges tájolású és oldalarányú terület (1-5 évente lerepült foltok)

     Kategória

     I.

     II.

     III.
     Terepi felbontás (Ortofotó részletessége)  0,5 cm  2 cm  4 cm
     Gazdaságos foltméret  Költőtelep méretéhez igazítva  200 × 300 m  1000 × 2000 m
     Geometriai pontosság (RMSE)  20 cm  20 cm  20 cm
     Digitális állományok és felhasználási területek  Teljes területfedéses ortofotók  Teljes területfedéses ortofotók, oblique fotogrammetriai termékek és háromdimenziós modellek  Teljes területfedéses ortofotók, oblique fotogrammetriai termékek és háromdimenziós modellek
     Lerepülési időigény
    		 Területmérettől függő 2 - 10 perc ~ 3 perc 5 - 12 perc

    3D DFM
    Az ortofotók mellett a mintaterületek színes háromdimenziós modellje
    is rendelkezésre áll (Háros-félsziget Erdőrezervátum mintaterület részlete)

    3D DFM
    A téli fotogrammetriai felmérésből nagyrészletességű terepmodell is levezethető
    (Bakonybél mintaterület, részlet)

    A hálózat mintaterületei


    A hálózat kísérleti mintaterületei 2022. október 5-én

    Megnevezés Tájegység Osztály Importance Besorolás Légi felmérés Kód

    100 magyar innováció 2020 és 2021.
    A hálózatot beválasztották a 100 legérdekesebb magyar találmány és innováció közé 2020. és 2021. években


    Irodalomjegyzék

    Bakó, G.; Molnár, Z.; Bakk, L.; Horváth, F.; Fehér, L.; Ábrám, Ö.; Morvai, E.; Biro, C.; Pápay, G.; Fűrész, A.; Penksza, K.; Pácsonyi, D.; Demény, K.; Juhász, E.; Dékány, D.; Csernyava, L.; Illés, G.; Molnár, A. (2021): Toward a High Spatial Resolution Aerial Monitoring Network for Nature Conservation—How Can Remote Sensing Help Protect Natural Areas? - Sustainability 2021, 13, 8807. https://doi.org/10.3390/su13168807

    Bakó G. 2013: Nagysebességű repülőgépes távérzékelés és hozzá kapcsolódó adatfeldolgozási módszerek. In: Lóki J. (szerk.) Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában IV. - Térinformatikai konferencia és szakkiállítás kiadványa, Debrecen. pp. 59–66.

    Bakó G. 2013b: Szuperfelbontású ökológiai vizsgálatok. Természettudományi Közlöny 144(10): 477–478.

    Bakó, G.; Tolnai, M.; Takács, Á. 2014: Introduction and Testing of a Monitoring and Colony-Mapping Method for Waterbird Populations That Uses High-Speed and Ultra-Detailed Aerial Remote Sensing. Sensors 2014, 14, 12828-12846.

    Bakó, G.; Molnár, Z.; Szilágyi, Z.; Biró, C.; Morvai, E.; Ábrám, Ö.; Molnár, A. Accurate Non-Disturbance Population Survey Method of Nesting Colonies in the Reedbed with Georeferenced Aerial Imagery. Sensors 2020, 20, 2601.

    Bakó G. 2014: Geoinformációs rendszerek és a távérzékelés szerepe a döntés előkészítésben In: Jeney L. - Hideg É. - Tózsa I. (szerk.) (2014): Jövőföldrajz. A hazai gazdasági fejlődés területi és települési aspektusai a jelenben és a jövőben. Budapest: Budapesti Corvinus Egyetem Gazdaságföldrajz és Jövőkutatás Tanszék - Belügyminisztérium Önkormányzati Államtitkárság közös kiadványa. p. 87 - 98.

    Bakó G. (2014): Légi fényképezés a gazdálkodásban és a közszolgáltatásban - Arial Photogrammetry in Economy and Public Services - E-Government Tanulmányok XL. - tankönyv Budapest: Corvinus Egyetem. 126 p.

    Bakó G., Kovács G., Molnár ZS., Kirisics J., Góber E., Ambrus A. (2015): The developement of red mud flood environmental information system and the methodology for the spatial analysis of the degraded area, Acta Geographica Debrecina Landscape and Environment - Volume 9. Issue 1. 2015

    Bakó G. 2015: Az özönnövények feltérképezése a beavatkozás megtervezéséhez és precíziós kivitelezéséhez In: CSISZÁR Á., KORDA M. (szerk.) (2015): Rosalia kézikönyvek 3 Budapest: Duna–Ipoly Nemzeti Park Igazgatóság. p. 17-25.

    Bakó G. 2017: Környezet- és természetvédelmi vonatkozású változások nyomon követése nagyfelbontású légi távérzékeléssel. Doktori (PhD) disszertáció, Szent István Egyetem, Biológia Tudományi Doktori Iskola, Gödöllő. p. 176.

    Bakó G. 2018: Önkormányzati technológiák, térinformatika, légi-felvételek, légi-felmérés, (KÖFOP-2.1.2-VEKOP-15-2016-00001 A jó kormányzást megalapozó közszolgálat-fejlesztés” elnevezésű kiemelt projekt keretén belül) Új Magyar Közigazgatás 2018. szeptember

    Bakó G. 2019: Nagy terepi felbontású és frekvenciájú légi felmérésen alapuló monitoring-hálózat kiépítési módszertana - Tájökológiai Lapok 17 (1): 63-78 (2019)

    Bakó G. 2019: Új eljárás a természetvédelem eszköztárában: Repülőgépes megfigyelőhálózat, Élet és Tudomány 74(8):242–244.

    Ábrám Ö., Bakó G., Biró Cs., Morvai E. 2019: Gémtelep felmérés a levegőből, mint fontos indikátor Két víz köze - Kiskunsági Nemzeti Park Igazgatóság hírlevele · 2019. tavasz, p. 9.

    Bakó G. 2019: Komplex megfigyelési stratégia – Távérzékelés a természetvédelemben, TermészetBúvár 2019/03. szám pp. 38-41.

    Bakó G., Fehér L. 2019: Nagyfelbontású repülőgépes monitoring hálózat az erdőfelmérések szolgálatában (poszter)

    Bakó G., Stefán F. 2019: Mapping ecosystem services based on geoinformation data by high-resolution remote-sensing methods (Interreg project Danube Transnational Programme)

    Bakó G., Molnár Zs., Stefán F., Fehér L., Takács N., Kiss N., Demény K., Káplár L., Halászi R. (2019): Nagyléptékű ökoszisztéma szolgáltatás térképezés a Hármashatár-hegyen az NRMH alkalmazásával IV. Fenntartható fejlődés a Kárpát medencében" konferencia "Gyepek biodiverzitása a Kárpát medencében absztraktkötet, Hódmezővásárhely, 2019. december 4.

    A hálózat története: Molnár Zs., Góber E. (2020): Repülőgépes adatgyűjtés a fenntartható jövőért, Természettudományi közlöny, 2020. február pp. 66-69.

    Agrárminisztérium 2019: Nemzeti Ökoszisztéma-Szolgáltatások Térképezése és Értékelése Projektelem (NÖSZTÉP) Ökoszisztéma alaptérkép és adatmodell (KEHOP-4.3.0-VEKOP-15-2016-00001 )

    Tanács E., Belényesi M., Lehoczki R., Pataki R., Petrik O., Standovár T., Pásztor L., Laborczi A., Szatmári G., Molnár Zs., Bede-Fazekas Á., Kisné Fodor L., Varga I., Zsembery Z., Maucha G. (2019): Országos, nagyfelbontású ökoszisztéma- alaptérkép: módszertan, validáció és felhasználási lehetőségek. Természetvédelmi közlemények. In press.



    Nagymező
    A Bükk, Nagymező multispektrális felvételeiből



    Segédletek



    Fedvény minta letöltése

    A terepi adatbeviteli eszközökön használt vektorgrafikus fedvény elérése. A tömörített mappa Shape fájlt (*.shp, shx, prj, dbf, cpg) és dokumentációt tartalmaz, mérete 340 kb.
    Elérés: HRAMN_komplex_fedveny_minta.zip




    Útmutató

    Fedvénykészítési útmutató Elérés: 2.4.6


    Az adatbázis felépítése


    Az adatbáis felszínborítási kategóriái


    Az adatbáis természetességi kategóriái


    Az alkalmazott élőhely kategóriák (Á-NÉR)