4. fejezet - Természeti erőforrás adatbázisok II. (talaj, légkör, geológia) (Kovács F.)

Tartalom

4.1. Térbeli talajinformációs rendszerek
4.1.1. TIM
4.1.2. Agrotopográfiai Adatbázis
4.1.3. Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer
4.1.4. Nagyléptékű, földértékelési térképezés
4.2. Légköri adattárak
4.2.1. Meteorológiai mérések, klimavizsgálati lehetőségek
4.2.2. Levegőkörnyezeti adatok
4.3. Földtani, geológiai digitális adatok
Tesztfeladatok
Irodalomjegyzék

A környezeti, földrajzi problémák, állapotok, folyamatok felméréséhez, értékeléséhez elengedhetetlen a különböző felbontású, aktuális és archív térbeliséggel bíró adatok használata. A hatékony adatkezelést, a rendelkezésre álló információk mind alaposabb kiaknázását digitális feldolgozással és széleskörűen elérhető információs rendszerek létrehozásával valósíthatjuk meg. A természeti erőforrás adatbázisok fejezeteket ezen elv szerint részleteztük.

A természeti erőforrás adatbázisok témakörében gyűjtött állami adatgyűjtés adatai nem teljes körűen publikusak a felhasználók számára. A tananyagban kapcsolt adatbázisok csak az interneten publikált állami alapadatokat és egyes intézmények által publikált kutatási eredmények adatait tartalmazzák.

alapfogalmak: talajtérképezés, meteorológiai adatgyűjtés, geológiai térképek

kulcsfogalmak: térbeli talajinformációs rendszer, meteorológiai adattár, levegőkörnyezeti adattár, földtani geoportál

4.1. Térbeli talajinformációs rendszerek

Az ökoszisztémákon belül az egyik legstabilabb tényező a talaj. A talajtulajdonságok időbeli változékonyságát ismerve, adott paraméterek megfigyelésével elmondható, hogy ha már a talaj is változik, akkor hosszabb ideje jellemző hatások érik a környezetet. A talajképző kőzet, a domborzat, a növényzet, a klíma, az ember által meghatározott talajfejlődésben az erős összefüggések miatt következtetni lehet a korábbi környezeti viszonyokra is (pl. természetes növényzet) (Farsang 2011).

A talaj által nyújtható információk fő felhasználói a földértékelés, mezőgazdaság, területi tervezés, vízgazdálkodás, környezetvédelem témakörökben jellemzők. A hatékony adatkezelést, a rendelkezésre álló információk mind alaposabb kiaknázását a digitálisan és széleskörűen elérhető térbeli talajinformációs rendszerek (TTiR) kialakításával oldották meg, melyet az MTA ATK Talajtani Kutató Intézet munkatársai hoztak létre (Pásztor 2011). A TTiR-ek általában klasszikus talajtani információkon alapulnak, azaz talajtérképek, talajszelvény adatok digitális feldolgozásán.

A környezeti adatokkal foglalkozó INSPIRE direktíva talajtani adatbázisokra vonatkozó feladatait látja el a GS Soil program, amelynek fő feladata a szabványoknak megfelelő metaadat szolgáltatás.

4.1.1. TIM

A Talaj Információs és Monitoring Rendszer (TIM) talajszelvény alapú (tehát pontszerű) adatbázis. 1992 óta működő rendszer, amely országos képet nyújt hazai talajaink fontosabb tulajdonságairól és az azokban bekövetkező változásokról (4.1. ábra).

4.1. ábra - TIM pontok hálózata Magyarországon (forrás: MTA TAKI 2004)

TIM pontok hálózata Magyarországon (forrás: MTA TAKI 2004)

Az 1236 pont jelentős része a törzs mérőhálózat része (elsősorban mezőgazdasági területeken). Speciális, problémás területekre vonatkozó mérőhálózat 189 pontot tartalmaz, míg 183 pont erdészeti mérőhelyként ismert. Speciális mérőpontok lehetnek például degradálódott területeken, hulladék lerakók környezetében, természetvédelmi területeken és azok pufferzónájában, katonai létesítmények környékén.

A talajjellemzőket időbeni változékonyságuk szerint évente (pl. pH, nitrit), 3 évente (pl. P, Ca, K), illetve 6 évenként (pl. toxikus anyagtartalom) felvételezik, amely segít megállapítani talajaink állapotát (Marth; Karkalik 2004).

A TIM jó alapot biztosít olyan talajtani alkalmazásokhoz is, mint a Magyarországi Részletes Talajfizikai és Hidrológiai adatbázis (MARTHA).

4.1.2. Agrotopográfiai Adatbázis

Az 1970-es évek végére elkészült 1: 100.000-es agrotopográfiai térképezés digitalizálásával 1991-ben fejezték be az AGROTOPO adatbázist. Az első és sokáig egyetlen országos lefedettségű, részletesebb elemzésekre is használható adatbázis, amely a mai napig a regionális agrár-környezeti programok, földrajzi értékelések alapja. A homogén agroökológiai egységekre adott termőhelyi adottság paraméterek mellett belvízi elöntési, savanyodási, tömörödési érzékenységre is találunk információt (4.2. ábra és animáció). Kilenc, termőhelyi adottságot meghatározó paramétert tudunk térben lehatárolni, más adatokkal összevetni: genetikai talajtípus (31 féle), talajképző kőzet (9), fizikai talajféleség (7), agyagásvány összetétel (9), talaj vízgazdálkodása (9), kémhatás és mészállapot (5), szervesanyag készlet (6), termőréteg vastagság (5), talajértékszám (10).

4.2. ábra - Genetikai talajtípusok térbelisége az AGROTOPO szerint (forrás: MTA TAKI 2008) + ANIMÁCIÓ

Genetikai talajtípusok térbelisége az AGROTOPO szerint (forrás: MTA TAKI 2008) + ANIMÁCIÓ

Az animáció a linkre kattintva indul. - Magasabb szervesanyag-készlettel bíró, jó víztartó képességű talajok összetett lekérdezése ArcGIS programban.

A teljes vektoros állomány 500.000 Ft + ÁFA áron beszerezhető, de az MTA TAKI által üzemeltetett Agrotopográfiai adatbázisban az állomány szabadon is megtekinthető (4.3. ábra és videó).

4.3. ábra - Vízgazdálkodási tulajdonságok alföldi mintaterületen az Agrotopográfiai adatbázis szerint + VIDEÓ

Vízgazdálkodási tulajdonságok alföldi mintaterületen az Agrotopográfiai adatbázis szerint + VIDEÓ

A videó a linkre kattintva indul. - AGROTOPO adatbázis használata az interneten.

Hasonló léptékű, de más tartalmú (pl. aranykorona érték) talajtani feldolgozást magyarországi földhasználati zónarendszerében is találhatunk (Ángyán 2003).

4.1.3. Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer

Az 1934–51 között készített Kreybig-féle talajismereti térképezés az adattartalmát és szemléletét tekintve egy korai analóg földrajzi információs rendszernek tekinthető. A talaj minőségét, szerkezetét, vastagságát több mint 20 db terepi-, valamint laborvizsgálati paraméter alapján határozták meg. Információkat kapunk a talajvíz szintjére, a földhasználatra is. Máig az egyetlen, az egész országot lefedő ilyen szakmai jellegű 1:25.000 méretarányú térképsorozat (MTA ATK TAKI) (4.4. ábra).

4.4. ábra - Kreybig-féle talajismereti térkép és egy mintavételi pont törzslapja (részlet) (forrás: MTA ATK TAKI)

Kreybig-féle talajismereti térkép és egy mintavételi pont törzslapja (részlet) (forrás: MTA ATK TAKI)

A poligon alapú térképek mellett pontszerű talajszelvény adatbázissal (törzslapok) is rendelkezünk. A digitalizálással, vektorizálással létrehozott, EOTR szabványos Digitális Kreybig Talajinformációs Rendszer (DKTIR) célja a földhasználattal kapcsolatos döntések támogatása, illetve referencia a környezeti változások vizsgálatában. A kész magyarországi digitális, vektoros állomány 10-20 Ft/ha-os áron érhető el. Interaktív adatbázis hozzáférési lehetőség itt is megfigyelhető (4.5. ábra). Az archív adatok elemzésével, illetve aktualizálásával és pontosításával mai másodfajú-, vagy funkcionális talajtérképek készíthetők, évtizedes folyamatok ismerhetők fel (4.6. ábra). Eredményes DKTIR alapú térinformatikai alkalmazást találunk a belvíz-veszélyeztetettséggel kapcsolatos kutatásokban is (Bozán et al. 2008).

4.5. ábra - DKTIR információs rendszer a bodrogközi mintaterületre vonatkozóan (forrás: MTA ATK TAKI)

DKTIR információs rendszer a bodrogközi mintaterületre vonatkozóan (forrás: MTA ATK TAKI)

4.6. ábra - DKTIR terepi reambulációja előtti (balra) és utáni állapot (jobbra) alapján szerkesztett talajtérkép térbeliségének különbsége (forrás: MTA ATK TAKI )

DKTIR terepi reambulációja előtti (balra) és utáni állapot (jobbra) alapján szerkesztett talajtérkép térbeliségének különbsége (forrás: MTA ATK TAKI )

Az AGROTOPO adatbázisnak és a DKTIR-nek az ökológiai MÉTA program hatszöghálójába való integrálásával új talajinformációs rendszer (TalajMÉTA) jött létre, amely kielégítheti a fenntartható tájhasználattal és a környezetvédelemmel kapcsolatos egyre növekvő igényeket. Hasonló léptékben, térinformatikai feldolgozottsággal, de nem országos fedettségben érhetőek el a Pest Megyei Talajinformációs Rendszer (PEMETIR), valamint a Géczy-féle talajismereti és tájhasznosítási térképek.

4.1.4. Nagyléptékű, földértékelési térképezés

Nagyléptékű integrált térinformatikai adatbázis alapja az üzemi, genetikus és földértékelési térképezés, amely különböző módszerekkel 1966–85, illetve 1985–1990 között készült a hazai szántóterületek jelentős részét lelefedve (4.7. ábra). Poligon és pont állományként tartalmazza a genetikus térkép, humusz-, pH- és mészállapot kartogram, eróziós- és talajjavítási kartogram, valamint talajszelvények helyszíni- és laboratóriumi vizsgálati adatait. Ezek a térképek a hasonló méretarányú ortofotók és topográfiai térképek domborzati, környezeti információival, a kataszteri térképek birtokszerkezeti, földhasználati információval együtt jó alapot nyújtanak a precíziós mezőgazdaság alkalmazásaihoz (Szabó et al. 2002). Az egyik legnagyobb méretarányú térképezés, jól aktualizálható, de az elérhetősége és a digitalizáltsága problémás (4.8. ábra). Egy-egy mintaterületre találhatunk információs rendszerben kiépített példát.

4.7. ábra - Nagyléptékű, 1:10.000-es genetikus és földértékelési térkép, mint a precíziós mezőgazdaság alapja (térkép- és jelmagyarázat részlet MTA ATK TAKI alapján)

Nagyléptékű, 1:10.000-es genetikus és földértékelési térkép, mint a precíziós mezőgazdaság alapja (térkép- és jelmagyarázat részlet MTA ATK TAKI alapján)

A nagy méretarányú talajtani információk jövőjét a D-e-meter, mint új földminősítő rendszer képviseli, amely a talajfunkciók közül a produkciós potenciállal kifejezhető talajtermékenységet értékeli (Tóth 2009). Hosszú idősoros adatok alapján az azonos talajtípusokon előforduló termelés átlagtermései szerint mutatja a termékenységet egy adott területen.

4.8. ábra - Térbeli Talajinformációs Rendszerek összehasonlítása (Pásztor 2011 alapján)

Térbeli Talajinformációs Rendszerek összehasonlítása (Pásztor 2011 alapján)

Digitális talajtérképezés legfontosabb termékei a funkcionális talajtérképek, amelyek talajtani és egyéb környezeti információk integrálásával, az adatok tematikus származtatásával, térinformatikai környezetben, modellezés keretében születnek.