Hidrológiai Közlöny 1998 (78. évfolyam)

3. szám - Zilahy András: Elárasztott területek felmérése multiszenzoros távérzékeléssel

149 Elárasztott területek felmérése multiszenzoros távérzékeléssel Zilahy András Budapesti Műszaki Egyetem, Vízgazdálkodási Tanszék 1111. Budapest, Műegyetem rakpart 3. Kivonat: Az árvizek során gyakori kedvezőtlen időjárás, a kommunikációs rendszerek, közlekedés, vagy más hátrányos tényező folytán az elöntött területek felmérése gyakran nehézségekbe ütközik A vízzel borított területek minél pontosabb feltérképezésére azonban igen nagy szükség van, egyrészt az árvíz sújtotta területeken a lakosság és a természeti-gazdasági értékek megóvása, a károk mielőbbi felmérése és helyreállítása, másrészt a veszélyeztetett területek minél pontosabb felmérése érdekében. Természetükből adódóan az árvizek legtöbbször rossz időjárási körülmények között történnek, amikor repülőgépről sokszor nem készíthetők légifelvételek. A műholdfelvételek ilyenkor nagy segítséget jelentenek, bár az optikai érzékelők számára a felhőtakaró átláthatatlan akadályt jelait. Ilyenkor az aktív mikrohullámú radar szenzorokat lehet eredményesen felhasználni, melyek felhőtakarón keresztül, sőt sötétben is képesek értékes felvételeket készíteni. Jelen tanulmány bemutatja a multiszenzoros távérzékelés különféle alkalmazásait árvizek felmérésére. A több, különböző szenzorral készített műholdfelvétel szimultán vizsgálata során legtöbbször egy-egy nagy felbontású, optikai szenzorral (pl. Landsat, SPOT) készített referencia-felvételt alkalmaznak az. eredeti, áradások előtti állapotok bemutatására. Az áradás során az elérhetőségtől függ, milym - meteorológiai, optikai, vagy radar szenzorok által készített - felvételeket lehet bevonni a vizsgálatba, megfelelően választott számítógépes program, illetve lehetőség szerint földrajzi információs rendszer (GIS) segítségével. Az alkalmazott módszerektől függően különböző eredményeket kapunk, de a tárgyalt esetekben a műholdfelvételek alkalmazásával készített felmérés rendszeresen alulbecsülte az elöntött területek nagyságát. Az okok között szerepel a műholdfelvételek nem megfelelően nagy felbontóképessége, valamint a kevés elérhető adat a műholdak hosszú visszatérési ideje miatt. A jövőben felbocsátandó új műholdak segítségével, melyek kifejezetten hidrológiai paraméterek mérésére tervezett szenzorokat is hordoznak majd, várhatóan gyakoribb és pontosabb adatokat kapunk az árvizek sújtotta területekről, melyek tovább pontosítják az elöntött területek felméréséről kapott eredményeket. Megfelelő módszerek kidolgozásával megteremtődhet a műholdas technológia operatív, rendszeres felhasználása az árvizek felmérésénél, egy-egy vízgyűjtő terület egészére vonatkozóan. Kulcsszavak: árvizek felmérése, multiszenzoros távérzékelés, aktív mikrohullámú radar. 1. Bevezetés Távérzékelés, azaz az űrből készült megfigyelések útján hatalmas mennyiségű információ került az emberiség birtokába az elmúlt évtizedek folyamán. Az első Landsat műholdat 1972-ben bocsátották fel, s ezzel megkezdődött a Föld megfigyelésének új korszaka. Az azóta eltelt 25 év alatt igen sok, különféle szenzorral felszerelt mesterséges holdat állítottak Föld körüli pályára. A legújabbak aktív radar berendezést is hordoznak, amellyel a felhőtakarón, sőt a sötétségen keresztül is lehet felvételeket készíteni. A műholdak szenzorai által kontinensnyi területekről kaphatunk információt, mely globális méretű problémák tanulmányozásánál nélkülözhetetlen, de regionális vagy helyi területi egységek vizsgálatánál is sikeresen alkalmazhatjuk a műholdas felvételeket, egyre nagyobb részletgazdagsággal és pontossággal. Mivel a műholdak átlagéletkora 2-6 év között mozog (bár bizonyos esetekben ennél tovább is működőképesek maradhatnak), egy-egy megfigyelési program hosszú távú fenntartása érdekében egymás után több, lehetőség szerint azonos paraméterekkel rendelkező műhold pályára állítása szükséges. E törekvés ékes példája a már említett, 25 éve folyamatosan működő Landsat program. A geostacionárius műholdak a Földdel együtt keringenek, kb. 36.000 km magasságban az Egyenlítő felett. Ezek a földszinkron pályán álló műholdak (pl. GMS) mindig azonos területeket látnak, ezáltal lehetőség nyílik a fél Földtekéről gyakori (pl. 30 percenkénti) felvételek készítésére. A legtöbb kutatási célú megfigyelő (earth observation) műhold 500-1.000 km magasságban, napszinkron pályán kering a Föld körül (pl. Landsat, SPOT, ERS-1). Ezek a műholdak a Földet általában 80-120 perc alatt kerülik meg, és 3-35 naponta kerülnek ismét a kiindulási pont fölé (a letapogatott sáv szélességétől függően). Más, kísérleti célú műholdak is készítenek felvételeket, és az űrrepülőgép fedélzetéről is több, 2-7 napos mérést végeztek (SIR-A, -B, -C). (A fontosabb rövidítések és mozaikszavak jelentését lásd a tanulmány végén.) A távérzékelés útján nyert felvételeket egyes szakterületeken már rendszeresen felhasználják (pl. meteorológia), de sok területen (pl. felszíni talajnedvesség mérése) még az operatív alkalmazást megelőzően alapos kutatások elvégezésére van szükség. Az árvizek területén is felhasználásra kerül a távérzékelés, de egészen a közelmúltig jelentős akadályt jelentett a technika által nyújtott lehetőségek nem megfelelő volta. Az árvizek előfordulásakor igen gyakori a sűrű felhőtakaró, melyen keresztül a látható fény tartományában üzemelő érzékelő berendezésekkel nem lehet használható felvételeket készíteni. Megjelentek azonban az aktív mikrohullámú radar szenzorokkal felszerelt mesterséges holdak, melyek már képesek a felhőtakarón és a sötétségen is áthatolni. Egy másik probléma, mely még ma is sok gondot okoz, az árvizek felmérésénél, a nem megfelelően gyakori átrepülés az adott térség felett. A nagy felbontású képeket szolgáltató Landsat vagy SPOT műholdak csupán 8-16 naponta tartózkodnak ugyanazon terület felett, de a többi, radar szenzorokat hordozó műhold sem képes még naponta felvételeket készíteni ugyanarról a terület-