Sentinel 2 műholdra alapozott felszínborítási térképezési módszertan és a városi területek vízmérlegének kiszámításában történő értékelése
DOI:
https://doi.org/10.33038/jcegi.4520Kulcsszavak:
városi hidrológia, sentinel 2, gépi tanulási algoritmus, evapotranspiráció, lefolyás és beszivárgásAbsztrakt
Ez a tanulmány arra keresi a választ, hogy a Sentinel 2 műholdfelvételek felhasználásával hogyan készíthető felszínborítási térkép, és ez hogyan integrálható egyes hidrológiai paraméterek kiszámításába. Mivel a műholdképek megfelelő felbontású térbeli adatokat képesek szolgáltatni, egyre gyakrabban használják őket a felszín feltérképezésére (1). A kutatás során végzett osztályozási folyamat a Sentinel 2 kép előfeldolgozásával indult, majd, a kép gépi tanulási algoritmusok segítségével történő osztályozását, valamint az osztályozott felszínborítottsági kép utófeldolgozását végeztük el. Az így kapott felszínborítottsági térképet ezután integráltuk az olyan hidrológiai paraméterekkel, mint a csapadék, a párolgás és a talaj jellemzői, a különböző hidrológiai paraméterek kiszámításához. A vizsgált terület az Magyarország észak-keleti térségében elhelyezkedő Debrecen városa volt, reprezentálva egy közepes nagyságú város példáját, amely alapján a kidolgozott módszertan más hasionló városokra is kiterjeszthetővé válhat. A felszínborítottság és a vízkészletek közötti kapcsolat megértéséhez a felszínborítottsági térkép és a hidrológiai paraméterek integrálása szükséges (2). A tanulmány bemutatja a távérzékelési adatok hidrológiai vizsgálatokban való felhasználásának lehetőségeit, és rávilágít a különböző adatforrások integrálásának fontosságára a hidrológiai paraméterek pontos becslése érdekében. Az eredmények azt mutatják, hogy a felszínborítottság jelentős hatással van a városi területek vízháztartására. Ez a tanulmány felvázolja a Sentinel 2 műholdképek felhasználásával készült felszínborítottsági térkép kialakításának és a hidrológiai paraméterek számításával való integrálásának legfontosabb lépéseit. A kidolgozott módszertan tanulságos információkat nyújt egy városi régió hidrológiai folyamatairól és hozzájárul a fenntartható vízgazdálkodási tevékenységekhez.
Hivatkozások
NAGY, A. – FEHÉR, J. – TAMÁS, J. (2018): Wheat and maize yield forecasting for the Tisza river catchment using MODIS NDVI time series and reported crop statistics. Computers and Electronics in Agriculture, Volume 151, Pages 41–49. https://doi.org/10.1016/j.compag.2018.05.035
ALLEN, R.G. – PEREIRA, L.S. – RAES, D. – SMITH, M. (1998): Crop Evapotranspiration-Guidelines for computing crop water requirements. In FAO Irrigation and drainage paper 56. FAO, Rome, 300, D05109
BARAKAT, N. – BRADLEY, P. A. (2010): Rule extraction from support vector machines: A review. Neurocomputing. Volume 74, Issues 1–3, Pages 178–190. https://doi.org/10.1016/j.neucom.2010.02.016
CONGALTON, R. G. (1991): A review of assessing the accuracy of classifications of remotely sensed data. Remote Sensing of Environment, Volume 37, Issue 1, Pages 35–46. https://doi.org/10.1016/0034-4257(91)90048-B
CHEMAK, F. – NOUIR, I. – BELLALI, H. – CHAHED, M.K. (2022): Irrigation practices, prevalence of leishmaniasis and sustainable development: Evidence from the Sidi Bouzid region in central Tunisia. Scientific African, 15, e01094. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2022.e01094
DHRITI, R. – MANSI S.S. (2015): Land Cover Classification using Support Vector Machine. International Journal of Engineering Research & Technology (IJERT). Vol. 4 Issue 09. ISSN: 2278-0181
FOODY, G. M. (2002): Status of land cover classification accuracy assessment. Remote. Sens. Environ. 80, 185–201. https://doi.org/10.1016/S0034-4257(01)00295-4
HAO, L. – HUANG, X. – QIN, M. – LIU, Y. – LI, W. – SUN G. (2018): Ecohydrological processes explain urban dry island effects in a wet region, southern China. Water Resources. Res, 54, 6757–6771. http://dx.doi.org/10.1029/2018WR023002
KENESSEY, B. (1928): The lake Balaton (In Hungarian: A Balaton). Országos M. Kir. Vízépítési Igazgatóság. 43p.
KENESSEY, B. (1930): Runoff coefficients and retentions. A hydrological study. (In Hungarian: Lefolyási tényezők és retenciók. Hidrológiai tanulmány.) Vízügyi Közlemények, Vol. 12. 55–76.
MCLEMAN, R. – BRUNTRUP, M. (2022): Current Directions in Water Scarcity Research. Urban Water Crisis and Management. Strategies for Sustainable Development, 1st ed.; Srivastav, A.L.; Madhav, S.; Bhardwaj, A.K.; Jones, E.V. 6. ISBN: 9780323918381
MANANDHAR, B. – CUI, S. – WANG, L. – SHRESTHA, S. (2023): Urban Flood Hazard Assessment and Management Practices in South Asia: A Review. MDPI Land, Volume 12, Issue 3. https://doi.org/10.3390/land12030627
NAGY, A. – SZABÓ, A. – ADENIYI, O.D. – TAMÁS, J. (2021): "Wheat Yield Forecasting for the Tisza River Catchment Using Landsat 8 NDVI and SAVI Time Series and Reported Crop Statistics" Agronomy 11, no. 4: 652. https://doi.org/10.3390/agronomy11040652
NAGY, A. – TAMÁS, J. – BURAI, P. (2007): Application of advanced technologies for the detection of pollution migration. Cereal Research Communications, 35(2): 805–809. https://doi.org/10.1556/CRC.35.2007.2.160
NAGY, A. – TAMÁS, J. (2009): Integrated airborne and field methods to characterize soil water regime. [In: CELKOVA, A. (ed.) Proceedings of peer-reviewed contributions, Transport of water, chemicals, and energy in the soil-plant-atmosphere system] Institute of Hydrology, Slovak Academy of Sciences, Bratislava, 412–420.
SOPHIA, S.R. – NDAMBUKI, J.M. (2017): Accuracy Assessment of Land Use/Land Cover Classification Using Remote Sensing and GIS. International Journal of Geosciences, Vol.8 No.4. https://doi.org/10.4236/ijg.2017.84033
TURC, L. (1961): Water requirements assessment of irrigation, potential evapotranspiration: Simplified and updated climatic formula. Annales Agronomiques, 12, 13–49.
THORNDAHL, S. – NIELSEN, J.E. – RASMUSSEN, M.R. (2019): Estimation of Storm-Centred Areal Reduction Factors from Radar Rainfall for Design in Urban Hydrology. Water, 11, 1120. https://doi.org/10.3390/w11061120
TALLIS, H.T. – RICKETTS, T. – GUERRY, A.D. – WOOD, S.A. – SHARP, R. – NELSON, E. – ENNAANAY, D. – WOLNY, S. – OLWERO, N. – VIGERSTOL, K. – PENNINGTON, D. – MENDOZA, G. – AUKEMA, J. – FOSTER, J. – CAMERON, D. – ARKEMA, K. – LONSDORF, E. – KENNEDY, C. – VERUTES, G. – KIM, C.K. – GUANNEL, G. – PAPENFUS, M. – TOFT, J. – MARSIK, M. – BERNHARDT, J. – GRIFFIN, R. – GLOWINSKI, K. – CHAUMONT, N. – PERELMAN, A. – LACAYO, M. (2013): A modeling suite developed by The Natural Capital Project to support environmental decision making, In InVEST 2.5.6 User’s Guide. Stanford CA, 347.
QINGHUA, T. – YUJIE, L. – TAO, P. – XIANFANG, S. – XIAOYAN. Li (2022): Changes and determining factors of crop evapotranspiration derived from satellite-based dual crop coefficients in North China Plain. The Crop Journal, Volume 10, Issue 5, Pages 1496–1506. https://doi.org/10.1016/j.cj.2022.07.013
QINGYAN, S. – CHUIYU, L. – HUI, G. – LINGJIA, Y. – XIN, H. – TAO, Q. – CHU, W. – QINGHUA, L. – BO, Z. – ZEPENG, L. (2021): Study on Hydrologic Effects of Land Use Change Using a Distributed Hydrologic Model. Water MDPI, 13, 447.604 https://doi.org/10.3390/w13040447
QIN, Q. – XU, D. – HOU, L. – SHEN, B. – XIN, X. (2021): Comparing vegetation indices from Sentinel-2 and Landsat 8 under different vegetation gradients based on a controlled grazing experiment. Ecological Indicators, Volume 133, 108363. https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2021.108363
YANG, J. – XU, C. – NI, X. – ZHANG, X. (2022): Study on Urban Rainfall–Runoff Model under the Background of Inter-Basin Water Transfer. Water, 14, 2660. https://doi.org/10.3390/w14172660
Letöltések
Megjelent
Folyóirat szám
Rovat
License
Copyright (c) 2023 Journal of Central European Green Innovation
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
