Hazai alkalmazások A földmegfigyelés egy olyan innovatív eszköztár, mely a jövőben feltehetően egyre nagyobb és nagyobb területet hódít meg magának. A napjainkban inkább tudományos eredményekkel büszkélkedő terület fokozatosan átlépi az alapkutatások szintjét és a gazdasági életen keresztül mindnyájunk hétköznapjaiban fokozza elismertségét. Mik azok a tulajdonságok, melyek a földmegfigyelés jövőbeli felívelő pályáját megalapozzák?
A fenti elvárások a társadalom egészére igazak lehetnek. Ugyanakkor egyes területek kiemelten érintettek az igények fokozódása tekintetében.
Fülöp Györk: Földmegfigyelési alkalmazások Magyarországon című, az Űrvilág című folyóiratban megjelent cikke letölthető itt: Foldmegfigyelesi_alkalmazasok_Magyarorszagon.doc SOROZAT CÍM: A FÖLDMEGFIGYELÉSI ALKALMAZÁSOK MAGYARORSZÁGON FÜLÖP GYÖRK Alcím: A földmegfigyelés aktualitása napjainkban Napjaink gazdasági-társadalmi válsága nyilvánvalóvá tett számos emberi igényt. Ilyen igénynek tekinthető az objektív mérés, értékelés és kommunikáció - az átláthatóság iránti vágy. A sorozatban egy transzparenciát növelő eszközt mutatok be, és járok körül. A cikkekben a távérzékelés jelenlegi állapotát mérem fel, és a terület új innovációs irányait veszem sorra. Kiemelkedő jelentőséget szánok az ESA-technológiák (Európai Űrügynökség) átfogó bemutatásának, hisz európai integrációnk ezen a területen is jelentős kihívásokkal áll szemben. Közép-Európában hazánk a távérzékelés és az űrkutatás területén vezető szerepet tölt be Csehország mellett. Amennyiben valóban a válság utáni kitörési pontokat kívánjuk meghatározni, az innovációs beruházásokat jelentő "húzóágazatokat" meg kell ismerni, fel kell térképezni. A távérzékelés helye hazánkban még nem rögzült, ismertsége nem megfelelő, előnyei-hátrányai nem tisztázottak. Kulcsszavak: ESA, távérzékelés, objektivitás, innováció1. Helyzetkép és a földmegfigyelés A környezeti-társadalmi-gazdasági pillérek integrált fejlesztésével lehet a tartamos fejlődést megalapozni, a válsághelyzeteket hosszútávon elkerülni. Ebben jelentős szerepe lehet a földmegfigyelésnek. A körültekintő fejlesztési stratégiai programozás egyik legjelentősebb kritériuma a jelen állapot precíz felmérése, és a tudományos szinten megalapozott prognózis. Ezekre alapozva lehet racionális célkitűzéseket tenni, hatékony akcióterveket készíteni. Napjaink nagy kihívása a vizsgálatok és az értékelések objektivitásának biztosítása, a stratégiai tervezés transzparenciájának megteremtése. A környezeti pillér hangsúlyának növekedése jelentős európai folyamat. Egyre szélesebb körben belátást nyer, hogy sem a társadalmi folyamatok, sem a gazdasági élet koordinációja nem működtethető fenntartható módon a környezeti integráció elhanyagolásával. Itt természetesen nem csupán a természeti környezet védelméről van szó, hanem olyan erőforrás-használat kialakításáról, mely in situ módon lehetővé teszi a növekedés tartamosságát mind társadalmi, mind gazdasági értelemben. Környezetünk tudományos elemzése, monitoringja tehát információs - értsd: fejlesztési - előnyöket jelent, melyek az egyes intézkedések hatékonyságát és fenntarthatóságát szolgálják. A különböző földi szférákban végbemenő változások, az emberi behatásoknak is köszönhetően, rendkívüli módon felgyorsultak. Ezen rapid változások követéséhez új eszközök kifejlesztése, vagy mint esetünkben - alkalmazása - szükséges. A hatékonyság mellet ugyanakkor a közérthetőség is célkitűzés kell, hogy legyen - tehát a megfigyelések, és az elemzések integrált módon rendszerbe kell illeszkedjenek. Ilyen földmegfigyelési rendszert jelent az ESA technológiák és programok struktúrája. Tudományos munkámban kitérek a földmegfigyelési módszerek multifunkcionális alkalmazási lehetőségeire. A távérzékelés a felszín alatti vízkészletek monitoringjától, a belvízveszélyes területek felmérésén keresztül a légszennyezések objektív kimutatásáig, valamint az aktuális felszínborítás, erdősülés nyomon követéséig az előremutató tervezés, fejlesztés számára jelentős eszközkészlet bővülést jelenthet. Az európai színvonalú eszközhasználat nemzetközileg is elismert tudományos színvonalú környezetgazdálkodást tehet lehetővé Magyarország sokszínűségükben egyedi tájain, biztos alapot nyújtva a társadalmi és gazdasági fejlődés számára.
1. ábra A jövő tervezésének eszköze - földmegfigyelés http://www.esa.int/images/002_H.jpg 2. A területi szempontok megnövekedett jelentősége a fenntartható fejlesztésben Napjaink társadalmi és gazdasági folyamatait a globalizáció jellemzi, mint azt Samuel P. Huntington is bizonyítja munkásságában. A globalizáció a kultúrák és a gazdaság világméretű terjeszkedése, mely bolygónyi világunk meghatározójává lett a huszadik század második felében. Ez a térhódítás két eltérő módon mehet végbe: vagy egy homogenizációs folyamat generálásával, vagy a helyi specifikumok beépítésével, azokhoz való hatékony alkalmazkodással. Belátható, hogy az erőszakos terjeszkedés (homogenizáció), mint ezt több nemzetközi példa is bizonyítja, ugyan rendkívül gyors eredményeket ér el, ugyanakkor fenntarthatósága rendkívül alacsony. Az elveszett értékek pótlása lehetetlen, még a gyenge fenntarthatóság követelményeinek sem tesz eleget ez az út - tehát a homogenizáció a környezeti, társadalmi, gazdasági javak kicserélhetőségének elismerésével sem tekinthető elfogadhatónak. A helyi specifikumok nevében is szerepel, hogy kialakulásuk a helyi és helyzeti energiáknak, a tágabb értelemben vett környezetnek a térbeli eltéréseitől függ. A locus erőforrás-meghatározó szerepe nyilvánvaló. "Az ősidőktől kezdve felismerték a genius loci-t, a hely szellemét, mint azt a konkrét valóságot, mellyel az embernek szembe kell néznie és egyetértésre kell jutnia mindennapi életében.", mint azt Christian N. Schulz írja. A területi eltérések nem csak sokszínűséget, hanem a változatosságból adódó fejlődési potenciált is jelentenek. Amennyiben a gyenge fenntarthatóság kritériumait vesszük számításba, csak a helyi adottságok figyelembevételével ítélhető meg, hogy a gazdasági vagy kulturális fejlődés kárpótol-e az elveszett értékekért. A területi szempontok figyelembe vétele nélkül fenntarthatóságról nem lehet szó.
2. ábra A területi jelentőség: globális méretben lokális szinten http://www.esa.int/esa-mmg/mmg.pl?b=b&type=I&collection=Living%20Planet&single=y&start=29&size=b 3. A távérzékelés környezeti-társadalmi-gazdasági kompetenciái A távérzékelési eljárások erősségeit és gyengeségeit környezeti, társadalmi és gazdasági oldalról egyaránt szükséges felmérni. Mivel a földmegfigyelés - természetéből fakadóan - főként területi dimenzióval rendelkező folyamatok vizsgálatára, értékelésére és nyomonkövetésére alkalmas, a téma körüljárását ilyen irányultsággal végeztem. Az előző fejezet nyomán belátható, hogy globalizálódó világunk csak intenzív területi szemlélettel érheti el a fenntarthatóság mércéjét. A két kérdés, melyre minden esetben kerestem a választ, az volt, hogy a földmegfigyelési módszerek alkalmazása milyen módon változtathat a jelenlegi - válságosnak ítélt - körülményeken, és hogy a változások nyomában mennyire fenntarthatóak az elindult folyamatok. A földmegfigyelési eljárások tehát területi dimenziójú vizsgálatra, értékelésre és monitoringra alkalmasok. Környezeti szempontból erősséget jelent, hogy alkalmazásuk folyamatos, rendszerezett nyomonkövetést tesz lehetővé. A környezeti erőforrások mennyiségének tisztázása a válsághelyzetek megelőzésének egyik legjobb módja. Nem csak az erőforrás-gazdálkodás, hanem az érték-megőrzés számára is biztos alapot nyújthat. A társadalom szempontjából belső pozitívumnak tekinthetjük az alkalmazás mentén fellépő objektivitás-növekedést, valamint a transzparens társadalom kialakulásának irányába megtett lépéseket. A földmegfigyelési eljárások bevonása a gazdaságba nyilvánvaló előnyökkel jár. Mind a mikro-, mind a makrogazdaság tervezésében hatékony, gyors eszköznek tekinthető, a döntéselőkészítés, döntéstámogatás területén információs előnyt jelenthet a megfelelő alkalmazás. Természetesen a távérzékelés sem csodafegyver. Az alkalmazással járó előnyökért "fizetni" kell. A földmegfigyelési eljárások alkalmazása innovációt igényel a tudomány, az adminisztráció és az üzleti élet területén egyaránt. A szabványszerű munkamenet változtatása bürokratikus ellenállással kell szembenézzen. A rendszereket gyorsan nem lehet változtatni, a technológiák elsajátításának időigénye is van. A távérzékelési vívmányok átvétele tehát financiális, infrastrukturális és idő költséget jelent, melyet mint gyengeséget említhetek. A kínálat és kereslet törvénye szerint azonban a kínálat növekedésével ezek a költségek csökkenő mértéket mutatnak a jövőben. A távérzékelés innovatív fejlesztésének tehát lehetséges, hogy nagyobb költségvállalás árán is érdemes elébe menni, "pálya előnyt" szerezve az alkalmazási "boom" előtt.
3. ábra. Gyors reagálás földmegfigyeléssel - olajfolt a Mexikói-öbölben http://www.esa.int/images/Envisat_ASAR_2May2010_H.jpg 4. Mi zajlik ott, mi zajlik itt, és hol vagyunk? A földmegfigyelés világméretű hálózatát a GEO (Group on Earth Observation) próbálja kialakítani, elsősorban a GEOSS (Global Earth Observation System of Systems) létrehozásával és koordinálásával. Magyarország mellett hetvenkilenc állam tagja a szervezetnek. Globális szinten távérzékelési nagyhatalomnak az Egyesült Államok, Kanada, Oroszország, a távol-kelet és Európa számít. A GEOSS kiemelt témakörei: katasztrófa védelem, egészségvédelem, energiagazdálkodás, klímaváltozás, vízhasználat, időjárás előrejelzés, ökoszisztémák védelme, mezőgazdaság és biodiverzitás. Látható a távérzékelési módszerek alkalmazásának multidiszciplináris lehetősége. A Lisszaboni Szerződés általános célkitűzése, hogy Európa az innováció előremozdításával a világ vezető hatalmává váljon. Ilyen innovációt jelent az európai űrkutatás előremozdítása is. Erre a célra jött létre az ESA (European Space Agency, Európai Űrügynökség), mely 1975-ben alakult meg. Napjainkra az alapkutatások mellet egyre fontosabbá vált az alkalmazási lehetőségek felderítése. A földmegfigyelési (earth observation) technológiák azok, melyek legközvetlenebb módon termelnek környezeti, társadalmi és gazdasági hasznot a ráfordításokból. Az ESA tagállamai azonban nem egyeznek meg az Európai Unió tagállamaival. A közép-európai régióból Csehország mellett Magyarország tölt be vezető szerepet az űrkutatás területén (Csehország 2008-ban csatlakozott az ESA-hoz). Hazánk csatlakozási kompetenciáit a kihelyezett kutatóegységek hatékonysága biztosítja. A MASAT nevű kisműhold fejlesztése a Budapesti Műszaki Egyetemen, vagy a Központi Fizikai Kutató Intézet Pille nevű műszere ilyen fejlesztéseknek tekinthetők. Hazai alkalmazások közül jelentősebbnek tekinthető még Budapest zöldfelületi állapotfelmérése űrfelvételek feldolgozásával. Gábor Péter, Jombach Sándor és Ongjerth Richárd közös munkájában Landsat felvételak alapján számolta ki a terület növényzetének vitalitását (NDVI), és következtetéseket vont le a városi hősziget hatás jelenségéről. A várostervezési funkcionális zónák meghatározására is alkalmassá tehető módszerük. A földmegfigyelési eljárások széleskörű alkalmazási lehetőségeit mi sem szemlélteti érzékletesebben, mint a FÖMI parlagfű-felmérése, melyre szintén űrfelvételek elemzését használták. Az országos szintű felmérés során 2009-es adatok alapján elkészült a vizsgálati blokkok parlagfű-veszélyeztetettségi térképe. Összesen 23 000 ha parlagfüves területet mutattak ki.
4. ábra Az Etna krátere 2002-ben - ismeret és biztonság http://esamultimedia.esa.int/images/Proba/Etna_crater_30_10_02_2.jpg 5. Alkalmazások szerte a világban A távérzékelési technológia alkalmazására több példát lehet találni. A földalatti ásványi energiahordozók radartechnológián alapuló kutatásától a Kárpátok erdősülésének, vagy a sarkvidéki jégsapkák monitoringjáig rendkívül sokféle alkalmazás nyert környezeti, társadalmi és gazdasági létjogosultságot. A legpontosabb éghajlat változási szcenáriók távérzékelési adatok monitoringjának extrapolálásával készülnek. Hazánk számára - lévén alvízi ország - a vízkészletek változásának nyomonkövetése rendkívül lényeges feladat. A természetvédelmi területek kezelése - például a védett kaszálók cserjésedésének, szukcessziójának megakadályozása - megköveteli a földmegfigyelési technológiák alkalmazását. Távérzékelési módszerekkel kimutatható egy terület növényzetének vitalitása (NDVI érték számítás), mely a mezőgazdálkodás, vagy várostervezés számára intézkedési alapot jelenthet. Kanada erdőterületein a hatékony erdőgazdálkodás távérzékelési módszereket igényel. De nem csak a föld felszínén, hanem a légtérben is fontos a megfigyelés és az értékelés. A nemzetközi széndioxid-kvóta kereskedelem (melyben hazánk kiemelt módon érdekelt) a kibocsátások nyomonkövetése nélkül elképzelhetetlen. A kellő pontosságú meteorológiai megfigyelések az élet- és a vagyonbiztonság szempontjából nagy jelentőségűek. Aktuális távérzékelési feladatot jelentett a haiti földrengés utáni gyors intézkedések megtétele. A katasztrófa elhárítás gyors és hatékony intézkedéseket igényel, mely igényeket a földmegfigyelési módszerek alkalmazásával egyszerűbben ki lehet elégíteni.
5. ábra Biomasszaproduktum Szibériában http://www.esa.int/images/biomasar_GSV_map_siberia_H.jpg 7. Az ESA programjai és technológiái "ESA is leading the way in satellite observations and applications for geohazards." (Dr. Vernon H. Singhroy, Senior Research Scientist at the Canada Centre for Remote Sensing [2007]). Tehát az Európai Űrügynökség vezető szerepet tölt be a geológiai veszélyeket megelőző megfigyelések és alkalmazások tekintetében (fordította Fülöp Györk). Az európai fejlesztések és alkalmazások napjaink egyik legkorszerűbb technológiáját biztosítja a tagországok számára. Hazánk racionális érdeke, hogy földmegfigyelési gyakorlatát már napjainkban elkezdje az európai mércéhez igazítani, a csatlakozás felgyorsítása és a gördülékenyebb "átállás" érdekében. Az európai innováció sajátossága, hogy tudományos megközelítéssel kerül sor a fejlesztésekre, így nagymértékben valószínűsíthető, hogy a jövőben is töretlen marad a kutatás és alkalmazás mértéke. Az Élő Föld - A Living Planet Programme Az ESA földmegfigyelési tevékenysége két program szerint zajlik. A Living Planet Programme magával a Föld - mint bolygó - megismerésével foglalkozik. Földünk egy rendszer, melyet a maga teljességében kell megismernünk annak érdekében, hogy tudatosan tudjunk cselekedni globális méretekben. Főként globális léptékű geológiai, fizikai, kémiai kutatás és adatszerzés zajlik a program keretei között. A programhoz csatolt technológiák két misszióba foglalhatók. Az alapkutatásokat az Earth Explorer Mission, az egyéb területeken történő alkalmazást az Earth Watch Mission teszi lehetővé. Az Earth Explorer misszió több technológiát is alkalmaz. Ilyen például a GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer), mely 2009 márciusa óta a Föld gravitációs erőterével és az óceánok áramlásait kutatja. Hasonló technológiák állnak rendelkezésre a talajnedvesség és a tengerek sótartalmának vizsgálatára, a jégsapkák vastagságának mérésére valamint a Föld mágneses erőterének kutatására. Az ADM-Aeolus a légkör áramlásait tanulmányozza, megalapozva a nagyobb biztonságú meteorológiai előrejelzést. Az Earth Watch misszió 1977-ben a Meteosat-1 műhold felbocsátásával kezdődött. Mezőgazdasági, erdészeti, ásványi erőforrás kutatási támogatást látnak el a misszió kereteiben alkalmazott technológiák. A jövőbe tekintve: az ipari kibocsátások megfigyelésére a TerraSAR műhold fejlesztése van kilátásban, valamint a RADAR technológiák magasabb szintű alkalmazása várható. Globális monitoring - GMES - Global Monitoring for Environment and Security Programme A GMES egy olyan globális környezeti monitoring rendszer, mely földmegfigyelési technológiákat alkalmaz - főként a Living Planet Programmera és az ahhoz hasonló bejövő adatokra alapozva. A program célja a politikák elkészítésekor a környezeti adatokra alapozott hatékony döntések támogatása, a környezeti szempontok integrálása a döntéshozásba. Ezt a szemléletet tükrözi a program jelszava is: "Observing our planet for a safer world" - azaz Földünk figyelése egy biztonságosabb világért. A GMES az európai hozzájárulás a GEOSS célkitűzéseihez. A programhoz tartozó technológiák a Sentinel projektek. A Sentinel-1 éjjelnappali, időjárástól független radar-felvételezést tesz lehetővé. A Sentinel-2 magas-felbontású űrfelvételeket készít a látható fény tartományán belül. Az időbeli felbontás növelését a Sentinel-3 teszi lehetővé, így az óceánok és a szárazföldek monitoringja ilyen módon is javul. A Sentinel-4 és a Sentinel-5 a légkör megfigyelését teszi lehetővé. A program bevallása szerint ezek az eszközök a jobb jövőkép alkotást segítik elő, megfelelő célokat tűzve ki az európai fejlesztők elé.
6. ábra - Európa az űrből -a GMES rendszer eredményei http://www.esa.int/esaLP/SEM27X4KXMF_LPgmes_1.html#subhead1 Összefoglalás A távérzékelési, földmegfigyelési eljárások innovatív irányt jelentenek napjaink társadalmi-gazdasági válságának feloldásában. Ezen a területen Magyarország rendelkezik olyan kompetenciákkal, mely érdemessé teszik az országos szintű fejlesztést. A távérzékelési eljárások alkalmazása növeli a napjainkra sürgető igénnyé vált transzparenciát, az objektív kommunikáció és az objektív elemzések lehetőségét. A hatékonyabb környezeti-társadalmi-gazdasági tervezés az emberek életszínvonalát növeli, mely a válságból kimutató tendencia. A földmegfigyelési eljárások alkalmazásának köszönhető fejlődés fenntartható - a gyenge fenntarthatóság fogalma szerint - hisz a lokalitást, a hely specifikumait (a területi szempontokat) hatékonyabban veszi figyelembe, világunk diverzitását őrizve. Az európai földmegfigyelési programokban való részvétel és a technológiák hazai alkalmazása egy globális szinten kiemelkedő információtárhoz juttatja a felhasználókat. Az ESA-hoz történő mielőbbi csatlakozásunk érdekében Magyarországon is szükséges felmérni a távérzékelési módszerek alkalmazásának célterületeit, és a hatékony alkalmazás módját. Az ESA programok biztosítják a multifunkcionális használatot a naprakész információk megszerzésével, és azok felhasználásával. Szemléletem szerint napjaink válságát akkor tudjuk legjobban megoldani, ha nem csak átvészeljük azt, hanem innovatív tevékenységgel újrarendezve hatékonyabbá és jobbá tudjuk tenni környezetünket, társadalmi rendszerünket és gazdasági viszonyainkat. |
