Új technológiával vizsgálják a folyók medermozgását a debreceni kutatók

Innovatív műszerek felhasználásával és német kutatók közreműködésével folytatták a Debreceni Egyetem Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszékének kutatói a Sajó medermozgását feltáró vizsgálataikat. Új eredményeiket az Európai Földrajzi Unió virtuális konferenciáján is bemutatták.

A Debreceni Egyetem Természettudományi és Technológiai Karának Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszékének kutatói a 2010-es árvíz óta követik figyelemmel a Sajó megváltozott mederdinamikáját, a 2014-ben publikált eredményekből kiderült:

a Sajó alsó szakasza 2011-től hihetetlenül gyorsan változtatja a medrét, több métert halad oldalazva évente, ezzel pedig komoly gazdasági károkat okoz a part menti szántóföldeken.

A folyó egyes részein az 1980-as mederrel összehasonlítva több mint százméteres volt az elmozdulás. A szakemberek az elmúlt években is folytatták a vizsgálatokat, melyek során feltárták a mederváltozás mértéket a Sajó teljes hazai szakaszán. A kutatásban nagy segítséget jelentett a Drezdai Műszaki Egyetem Fotogrammetriai és Távérzékelési Intézet kutatócsoportjának kísérleti eszköze.

– Néhány éve éppen az Európai Földrajzi Unió konferenciáján találkoztunk velük, amelynek idei virtuális változatán bemutattuk a kutatásunkat. Saját fejlesztésű felmérő csónakjukhoz kerestek megfelelő kísérleti helyszínt, a mi terepi kutatásunk a Sajónál pedig éppen megfelelő volt ehhez. A közös munka egy sikeres pályázat támogatásával vette kezdetét. A speciális műszereik segítségével elkészítettük a meder víz alatti, háromdimenziós modelljét – mondta el az egyetem portáljának Bertalan László, a DE TTK Földtudományi Intézet Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszékének tanársegédje.

A csónak fedélzetén egyszerre működik lézerszkenner, ultrahangos medertopográfiai szenzor, RGB fotogrammetriai kamerarendszer, valamint egy közeli-infravörös spektrumban mérő szenzor, így párhuzamosan megy a vízfelszín alatti és feletti vizsgálat.

– Az ultrahangos mederdetektáló, mélységmérő szonárral a folyó mederpusztító tevékenységét elemezzük, ez a műszer a meder víz alatti háromdimenziós modelljét készíti el, miközben a lézerszkenner folyamatosan pásztázza a környezetet, felméri a folyópart geometriai tulajdonságait (pl. hány fokos szögben dől a part) és a növényzetet, ami a későbbi modellezés szempontjából nagyon értékes adat – sorolta a kutatást vezető tanársegéd.

Bertalan László kiemelte: a vizsgálatok fontos célja volt, hogy részletes, mindenre kiterjedő méréssorozat készüljön a Sajóról, ami a területért felelős Észak-magyarországi Vízügyi Igazgatóság számára is hiánypótló, hiszen a szervezet nem rendelkezik az ehhez szükséges műszerállománnyal.

– A projekt másik fontos célkitűzése volt, hogy az újonnan felmért nagy mennyiségű és részletes topográfiai adatot felhasználjuk a Sajó egyes szakaszait érintő hidrológiai modell megalkotásához. A modellezés segítségével átfogóbb képet kaphatunk a mederdinamikát érintő változások évszakos és évi sajátosságairól. Ebből kiderülhet, hogy vannak-e a folyamatokban évszakonként ismétlődőek, amelyekre aztán felkészülhetnek a vízügyi szakemberek és a térségbeli gazdálkodók – magyarázta a tanársegéd.

A kutatás során a Debreceni Egyetem szakemberei azt is vizsgálták, hogy mennyire pontosak, megbízhatóak a német kollégák műszereinek adatai, mennyire alkalmazhatók ezek a technológiák és műszerek más területeken is. Az eredményeket a világszinten is kimagasló Európai Földrajzi Unió konferenciáján (European Geosciences Union, General Assembly 2020) mutatták be, ahol minden évben 18 ezer földtudományi szakember vesz részt – idén a koronavírus miatt azonban csak online formában rendezték meg május 4. és 8. között. A debreceni kutatócsoport előadása május végéig bárki számára elérhető a konferencia weboldalán.

Bertalan László a kutatás folytatásáról szólva elmondta, hogy a jövőben az eddig felhalmozott mérési adatok elemzésével a partpusztulást befolyásoló tényezőket vizsgálják, s olyan előrejelzést készítenek, amely kísérletet tesz a várható mederváltozások és azok mértékének, illetve a hozzájuk kapcsolódó ökológiai folyamatok előrejelzésére.

Ehhez és a tanszéken folyó többi kutatáshoz is nagy segítséget nyújtanak azok az új műszerek, melyeket az elmúlt hetekben szereztek be. Szabó Szilárd tanszékvezető szerint az új eszközök jelentős mértékben javítanak a kutatások hatékonyságán.

– Az RTK (real-time kinematic) drón saját GPS-bázisállomással rendelkezik, minden egyes kép koordinátáját centiméter pontosan határozza meg a bázisállomáshoz képest, így több órát spórol meg a szakemberek számára, akiknek nem kell külön mérésekkel bepozícionálni a vizsgált területeket. A multispektrális kamera egy időben tud felvételeket készíteni 5 különböző spektrális tartományban, míg a hőkamerával a domborzati felszín hőmérsékleti mozaikját rögzítik, mely segítségével köveztethetünk a talaj nedvességtartalmának mennyiségi és térbeli eloszlására is – sorolta Szabó Szilárd.

A Természetföldrajzi és Geoinformatikai Tanszék tanszékvezetője hozzátette: az új eszközöket a földtudományi vizsgálatok mellett azokban a multidiszciplináris kutatásokban is hasznosítani tudják, melyeket a Távérzékelési Szolgáltató Központ szakembereivel végeznek a precíziós mezőgazdaságban hozambecsléseknél, vízstresszvizsgálatnál.