agrarszektor.hu • 2021. július 26. 05:00
Egyedülálló távérzékelési kísérlet indult a Nemzeti Ménesbirtok és Tangazdaság Zrt. területein Mezőhegyesen. A Szegedi Tudományegyetem Természettudományi Karának Alkalmazott Geoinformatikai és Távérzékelési Laboratóriumával együttműködésben megnyert pályázat révén a Nemzetközi Űrállomás DESIS nevű hiperspektális szenzora a 2021 évi vegetációs időszakban a mezőhegyesi földterületeket fogja monitorozni. A hiperspektrális képalkotás technológiájában még számtalan kiaknázatlan lehetőség rejlik a mezőgazdaság számára.
2019 tavaszán a német Légi- és Űrtávérzékelési központ (DLR-Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt) saját fejlesztésű és építésű távérzékelési szenzort helyezett el a Nemzetközi Űrállomáson. Céljuk, hogy vizsgálják a Földön végbe menő geofizikai változásokat. A DESIS egy környezeti és erőforrás monitorozó rendszer, amely nagy pontossággal képes ábrázolni a földfelszínt, az óceánokat és a légkört. A hagyományos műhold felvételektől eltérően a DESIS hiperspektrális felvételeket készít. Mivel minden molekulának különböző fényvisszaverési görbéje, azaz spektruma van, így a különböző anyagok könnyen beazonosíthatóak egy már megalkotott spektrumkönyvtárból. A hiperspektrális eljárást eredetileg idegen égitestek vizsgálatára hozták létre, így tudják a felszínén található anyagokat nagy biztonsággal meghatározni, pl. a Mars felszíni összetevőit is ilyen technológiával határozták meg. Jelenleg a DESIS az űrben található legnagyobb teljesítményű hiperspektrális Föld megfigyelő eszköz. A szenzor távérzékelése során 235 sávban készíti a felvételeket, a spektrális felbontása révén akár molekulaszintű elemzés elvégzését is lehetővé teszi.
SZTE kutatási pályázata
A 2019 tavaszán üzembe helyezett szenzor használatára kutatási terv benyújtásával lehetett pályázni. A nyerteseknek ingyenesen biztosítja a DLR azt, hogy az általa lehatárolt minta területre programozzák a szenzor optikáját, amely a projekt időtartama alatt rendszeres képanyagot küld a kutatók számára.
A DESIS-t amiatt hívták életre, hogy eredményeivel segítse a Föld teljes lakosságát a fenntartható jövő építésében.
Magyarország területéről a szenzor még nem készített felvételeket, így a kutatás ebben a tekintetben is első hazánkban. Amiatt célozta meg az SZTE csapata a Ménesbirtokot kutatási bázisként, mivel Magyországon más vállalat nem rendelkezik ekkora nagyságú egybefüggő mezőgazdasági területtel, ami számokban mérve, közel 10 ezer hektárt jelent, amelyek nagy része öntözhető, így ez további vizsgálati lehetőségeket rejt magában.
A Dr. Mucsi László egyetemi docens által vezetett kutatócsoport tagjai az SZTE Földtudományok Doktori Iskola magyar és külföldi doktorandusz hallgatói, továbbá a Nemzeti Ménesbirtok és Tangazdaság Zrt. szakemberei. A kalibrációs méréseket az ELKH Szegedi Biológiai Kutatóközpont Növénybiológiai Intézet hiperspektrális képalkotó laboratórium munkatársaival együttműködve végzik.
DESIS kutatási eredményeinek felhasználása
Rendkívül érdekes lehet az agrár felhasználása is. Eddigi eredmények alapján tudjuk, hogy a szenzor által szolgáltatott információk használhatóak mezőgazdasági területek, illetve erdők egészségi állapotának felmérésére és értékelésére.
A módszer erre a szakterületre történő átültetésével akár fajszintű spektrális elkülönítés is lehetségessé válik, amelyet akár a gyomnövények elkülönítésében lehet alkalmazni.
Mivel a DESIS a Nemzetközi Űrállomás minden elhaladásakor, tehát nagyon gyakran készít hiperspektrális felvételeket, így a növényzet károsodása és annak okai is könnyen azonosíthatóak. Várhatóan fel fogjuk tudni használni az eredményeket arra is, hogy előre meg tudjuk becsülni például a Ménesbirtok legnagyobb területén vetett kultúra, a hibridkukorica hozamát is.
A szenzor adatai segítségével pontosan meg tudjuk állapítani a talaj ásványianyag tartalmát, pontos információnk lesz a termőföld tápanyag szükségletéről, amely a precíziós műtrágya kijuttatásban további segítséget fog jelenteni számunkra, ezzel támogatva a környezetvédelmi tevékenységeinket.
A DESIS segítségégével meghatározható a terület vízigénye, így a precíziós öntözési rendszerek üzemeltetéséhez is hozzájárul, mivel a talaj és növényzet száradásával kapcsolatos információkhoz is hozzájuthatunk.
Néhány érdekes információ
A Nemzetközi Űrállomás 405 km-es távolságban kering és a Földet 92 percenként kerüli meg, így a legénység egy nap alatt 16-szor látja a napfelkeltét. Az első csapat 2000-ben kezdte meg a munkáját az Űrállomáson, és azóta a 36. legénység teljesíti szolgálatát az űrben, amely egyszerre maximum 6 főből állhat. DESIS névre keresztelt hiperspektrális - azaz a földfelszínt és az ott található növényvilág kisugárzását nagy részletességgel rögzítő képalkotó berendezést 2018. június 29-én szállította a SpaceX-15 űrhajó a Nemzetközi Űrállomásra.
A DESIS képanyagának 2,5 nm-es spektrális felbontása azt jelenti, hogy minden képpontban 235 mérési adatot rögzít a szenzor 400-tól 1000 nanométerig (1 cm = 10.000.000 nanométer) terjedő spektrumban, ami több mint 700 millió adatot biztosít a kutatók számára elhaladásonként.
(x)