Hidrológiai Közlöny, 2020 (100. évfolyam)
2020 / 3. szám
76 Hidrológiai Közlöny 2020. 100. évf. 3. sz. területről, vagy tárgyról több szemszögből készítünk átlapoló felvételeket. Ezen módszerek működési elve az élőlények térérzékelését igyekszik utánozni. Itt szintén 3D modellt kapunk eredményül a felvett tárgyról, viszont ellentétben a mélység kamerákkal, pontos távolság és méret információt csak az említett referencia mérethez viszonyítva kaphatunk. így tehát szintén finomléptékü medertérképezésre és -érdesség számításra használható, de másfajta mérőeszköz összeállítást igényel. Összefoglalóan, az említett látás alapú módszerek a digitális képet mátrixként dolgozzák fel, ahol a képet alkotó pixelek a mátrix elemei, értékük pedig a pixelhez tartozó színérték (pl. RGB-kódolás esetén 3 érték egy elemhez, szürkeárnyalat esetén viszont csak 1). Elemzéskor pedig a pixelértékek közötti összefüggéseket, kapcsolatokat keressük. Víz alatti alkalmazásukkor szintén a láthatósági viszonyok jelentik a korlátokat, másrészt pedig a képfelbontást is figyelembe kell venni, hisz például, ha pixelnél kisebb hordalékszemcsék jelennek meg, akkor azok nem kerülnek külön elemzésre, mert azok a felbontás (mintázás) nagyságrendjén kívül esnek. Az eddig ismertetett módszerekre a fentiekben olyan példák kerültek említésre, melyeknél stacionárius állapotot veszünk fel (pl. fix mederfenék), ahol is a készített fénykép önmagában kerül elemzésre. Azonban, ha valamilyen dinamikus, változó folyamatot vizsgálunk (pl. görgetett hordalék), akkor képsorozatot, videót kell, hogy feldolgozzunk az adott pontban. Tehát, a visszaverődő IR sugarak által megtett út, vagy a pixelértékek időbeli változását is belevesszük a vizsgálatba. A vízmérnöki szakterületen már ilyen technológiák alkalmazása és fejlesztése is elindult, többnyire áramlástani vizsgálatokra. Idetartozik a részecske-képen alapuló sebesség-meghatározás (Particle Image Velocimetry [PIV]) (Adrian 1991), melynek már a BME Vízépítési és Vízgazdálkodási Tanszéken fejlesztett változata is létezik (Fleit és Baranya 2019) és a részecske követésen alapuló sebesség-meghatározás (Particle Tracking Velocimetry [PTV]) (pl. Zsugyel és társai 2012). Jelen tanulmányban egy monokuláris empirikus módszer, egy sztereó látás alapú módszer, illetve videóelemzési módszerek folyóban történő tesztelését és eredményeit ismertetjük, a levont tanulságokkal együtt, a Dunán végzett mérési kampányunk esetén szemléltetve. Folyómeder és medermozgás videó alapú, terepi megfigyelésére már láthattunk hazai példát (Rákóczi és Szekeres, 2003). Ezen mérések során azonban a cél a görgetett hordalék mintavevő viselkedésének megfigyelése és megértése volt, nem pedig a képfeldolgozó eljárások alkalmazása és a látottak számszerűsítése. MÉRÉS HELYSZÍNE ÉS MENETE A mérési kampány helyszínéül a Duna felső-magyarországi szakaszát, Gönyű térségét választottuk (7. ábra). A döntést az indokolta, hogy a folyó mederanyaga ezen a szakaszon mind területileg (akár folyószelvényen belül is), mind időben jelentős változékonyságot mutat (Rákóczi 1979), így értelmet nyerhet az olcsóbb, gyorsabb és nem pontszerű, hanem területi információt eredményező új mérési technológiák tesztelése. A mérés során 3 szelvényben, 5-5 pontban serleges (harangos) mederanyag mintavételt végeztünk, továbbá, ugyanezen pontokban víz alatti kamerával videofelvételt készítettünk a folyómederről. 1. ábra. A mérések helye a Duna 3 szelvényében, Gönyű térségében (1791,2 - 1790,6fkm). Szelvényenként 5 pont Figure 1. Location of the measurements in 3 cross-sections of river Danube, nearby Gönyű (1791.2-1790.6 rkm). 5 points in each cross-section A kamera (hétköznapi forgalomban is elérhető sportkamera) egy súlyon elhelyezett keretre volt rögzítve, egy búvárlámpával együtt (2. ábra). A referencia méretet egy, a felvételek alján még látszó, ismert méretű tárgy biztosította, ami a súly hasával egy magasságban volt, így egyszerre feküdtek fel a mederre. A kijelölt pontokban az így összeállított installációt eresztettük le a fenékre és készítettünk vele párperces felvételeket, hogy a kinyert fényképekből szemeloszlást tudjunk vizsgálni. Az egyik függélyben a mederfelszínen kialakult hordalékmozgást is rögzítettük, így lehetőség adódott képalapú görgetett hordalék elemzési módszer tesztelésére is. KÉPELEMZÉSI MÓDSZERTAN Allóhajós mérések - mederanyag szemeloszlás A mederanyag képelemzésére Buscombe (2013) kalibráció nélküli wavelet módszerét (transfareble waveletmethod) alkalmaztuk, mely a fent említett kategóriák közül a látásalapú és empirikus eljárások közé sorolható. A mérés során készített fényképeket (két példa a 3. ábrán) a program szürkeámyalatos képekké alakítja, majd választható közökkel pixel soronként és oszloponként a képpontok pixelértékét vizsgálja. Az adott sorban, vagy oszlopban kapott értékeket Jelként” kezeli és korábbi megoldásokkal
