Imre-Horváth Sándor
Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
Budai lakosként gyakran kirándulok a közeli erdőkben, így az urbanizáció hatásait is tapasztalom. Ugyanakkor rendszertelen, személyes benyomások alapján nem lehet objektív módon értékelni egy jelenséget vagy egy terület állapotát. Ezért választottam kutatásom céljául a Buda-környéki erdők állapotának vizsgálatát tűztem ki. Elsősorban az erdőirtások és építkezések jelentőségét, hatását kívántam meghatározni, valamint az emberi tevékenység okozta zavarásokat felmérni. A feladathoz legalkalmasabb módszernek a távérzékelt adatok feldolgozását találtam.
Korábbi munkáim révén már rendelkeztem tapasztalattal ezen a területen, a szükséges adatok pedig kellően hosszú időszakból álltak rendelkezésre egy idősoros elemzés végrehajtásához.
Első lépésként megfigyeléseim alapján felállítottam egy 3 állítást tartalmazó kiindulási elméletet, így a vizsgálatok és az eredmények értékelése konkrét irányok mentén történhetett. Kiindulási állításaim a következőek voltak:
I. Megfigyeléseim szerint Buda környékén nő a beépített területek és csökken az erdők kiterjedése.
II. A két folyamat közvetlen ok-okozati viszonyban áll egymással.
III. A két folyamat együttes eredménye a természeti környezet állapotának romlása.
A fenti állításokra alapozva elkészítettem egy munkatervet, azonban az elérhető adatok és eszközök összegyűjtése után ezt módosítanom kellett. Erre részben az adatforrások korlátozott térbeli felbontása, részben a rendelkezésemre álló idő rövidsége miatt volt szükség. A módosított munkaterv szerint nem szigorúan az erdők állapotát, hanem a felszínborítás változását elemeztem, miközben az erdőterületeknek továbbra is kiemelt figyelmet szenteltem.
Noha munkám döntő részét a QGIS térinformatikai rendszerben végzett munka tette ki, mely jellege alapján elsősorban problémamegoldásnak, ill.
módszerfejlesztésnek volt tekinthető, a helyes megközelítés érdekében szükség volt a szakirodalom áttekintésére is. Az irodalmi előkészületek során megismerkedtem a távérzékelés elméleti alapjaival és gyakorlati megvalósításával. A természetvédelmi és ökológiai művek tanulmányozása az erdők jelentőségének és a természetes növényzet változásainak megértéséhez volt fontos, míg a vonatkozó jogszabályok a vizsgálatok eredményeinek értelmezését segítették.
A célterületet 11 település közigazgatási határai alapján jelöltem ki (Budapest II. és XII. kerülete, Budakeszi, Nagykovácsi, Remeteszőlős, Solymár, Pilisszentiván, Piliscsaba, Perbál, Budajenő, Telki, Páty), így munkám során összesen 27143 ha területet vizsgáltam.
Kutatásomban nagy jelentősége volt a nyílt hozzáférésű adatoknak és eszközöknek. Egyetemistaként nincs lehetőségem költséges szoftverek vagy adatsorok beszerzésére. Mára azonban nyílt hozzáféréssel elérhetőek mind a kutatáshoz szükséges adatok (pl. műholdfelvételek), mind a feldolgozáshoz szükséges eszközök (pl. QGIS). Ezek hiányában a kutatás csak széleskörű terepi munkával lett volna megvalósítható, ami erősen korlátozta volna a megvizsgálható terület kiterjedését.
Elsődleges adatforrásként a Copernicus Program keretében elérhető Corine felszínborítási adatsorokat használtam. Az 51 osztályt használó, 100 m névleges felbontású adatok 1990 és 2012 között 4 időállapotra érhetőek el többféle formátumban.
A Corine fő előnye az ingyenes hozzáférhetőség, valamint az egységesített és folyamatosan fejlesztett módszertan, mely biztosítja az adatok konzisztenciáját és összehasonlíthatóságát. Ugyanakkor a 100 m névleges felbontás mögött a tényleges feldolgozást egy 5, ill. 25 ha nagyságú térképezési egységgel végzik. Ebből kifolyólag a Corine adatsorok elsősorban nagy területeket lefedő vizsgálatokhoz ideálisak, helyi léptékű feladatokhoz – amilyen az enyém is – csak korlátozottan alkalmasak.
Mivel Corine-felszínborítás csak 2012-ig áll rendelkezésre, ezért a jelenállapotot jellemző 2017-es felszínborítást nekem kellett elkészítenem. Ennek megvalósítása előtt azonban a Corine-adatsorok alapján létrehoztam egy 5 osztályból álló, egyszerűsített felszínborítási osztályozást, mely alapját képezte a saját készítésű 2017. évi felszínborításnak és biztosította az adatok konzisztenciáját.
A 2017-es felszínborítást QGIS rendszerben, Landsat-8 felvételekből kiindulva készítettem egy erre a célra szolgáló bővítmény alkalmazásával. A munka során törekedtem a Corine-adatsorok készítéséhez használt módszertan reprodukálására.
Így két időállapot felhasználásával egy 100 m felbontású rasztert készítettem, melyet pontráccsá alakítva használtam fel. Nem alkalmaztam azonban a Corine 5 ill. 25 ha-s térképezési egységeit, a tényleges és a névleges felbontás egyaránt 100 m volt. Bár ez jelentős többletmunkával járt, véleményem szerint elengedhetetlen volt a megfelelő pontosság eléréséhez. A 2017 évi felszínborítás elkészítése után megvizsgáltam és rögzítettem a 2012 és 2017 közötti felszínborítási változásokat is.
A végső elemzéshez a statikus és a változási Corine-állományok kombinálásával egységes adatsorokat készítettem, melyet kiegészítettem a 2017-es felszínborítás adataival is. Ezek alapján először általános, összegző jelleggel, majd részletesen is elemeztem a felszínborítás változásait 1990 és 2017 között.
A nagy kiterjedésű célterületre és a változók számára való tekintettel szükség volt egy saját elemzési módszer kidolgozására mivel sem a raszter-, sem a poligonszerkezetű vektorformátumot nem találtam alkalmasnak a feladat elvégzésére. A megoldást a kvázi-raszternek nevezett módszer jelentette. A vizsgálati területet állandó távolságú, szabályosan elhelyezkedő vektorpontokkal fedtem le,
ami rendelkezik a raszteradatok előnyeivel, ugyanakkor egy ponthoz számos változót rendelhettem az attribútumtáblában, és kihasználhattam a vektorformátumú adatok kezelésére szolgáló algoritmusokat is.
A kvázi-raszter módszerrel QGIS környezetben állítottam elő a felszínborítást, ill. annak változásait leíró adatsorokat több időállapotra. Ezt követően a pontrácsok attribútumtábláit MS Excelbe exportáltam, ahol a felszínborítási kódok alapján egyszerűen tudtam statisztikai elemzéseket végezni.
A vizsgálatok alapján először a felszínborítás változásának fő irányait azonosítottam 1990 és 2017 között. Jelentős növekedést tapasztaltam a beépített (+5,0%), illetve a nem erdő jellegű természetes növényezettel borított területek (+5,7%) kiterjedésében, ezzel szemben az erdők (–3,9%) és a mezőgazdasági területek (–6,5%) aránya csökkent. Ezzel a kiindulási elmélet I. állítását sikerült bizonyítsam.
A II. állítás feltételezte, hogy a beépítés növekedése és az erdőterületek csökkenése közvetlen ok-okozati viszonyban áll. Ennek eldöntéséhez időszakonként összegeztem a különféle felszínborítási változások által érintett területek kiterjedését, majd azokat tematikusan is csoportosítottam (beépítés, erdőirtás, mezőgazdasági művelésbe vonás, ill. annak felhagyása). A számadatok összehasonlításából kitűnt, hogy sem a közvetlen erdő → beépített felszín, sem a közvetett erdő → köztes állapot
→ beépített felszín változások nem számottevőek. A kétféle változás által érintett területeket összeadva összesen 206 ha beépítés céljából kivágott erdőt kapunk. Ez az összes erdőirtásnak 15,7; az összes beépítésnek 13,1%-a (a teljes vizsgált területnek viszont csak 0,8 %-a). Ez, bár nem elhanyagolható arány, mégsem tekinthető meghatározó folyamatnak. Az erdőirtás és a beépítések közötti közvetlen kapcsolat tehát egyértelműen megcáfolható.
Miután az építkezések és az erdőirtások ok-okozati kapcsolatát sikerült megcáfoljam, nyitott kérdés maradt, hogy milyen folyamat(ok) vezet(nek) mégis az erdőterületek folyamatos csökkenéséhez. Felszínborítási szempontból a megszűnt erdőterületek 86,9%-át nem erdő jellegű természetes növényzet váltotta fel. A Buda-környéki erdőket kezelő Pilisi Parkerdő ZRt. honlapján elérhető információkat is figyelembe véve arra a következtetésre jutottam, hogy az erdőterületek ilyen típusú csökkenésének oka a nem környezetbarát, tarvágásos véghasználati mód.
Nem hagytam figyelmen kívül a legnagyobb területet érintő változást, mely a mezőgazdasági művelés további hasznosítás nélküli felhagyásaként határozható meg.
Ennek a változásnak a fő problémáját az jelenti, hogy az ilyen területeken jellemzően nem megy végbe rekultiváció (pl. erdőtelepítés). Ez pedig elősegíti az allergén (pl.
parlagfű, üröm) és invazív (pl. akác, aranyvessző) növényfajok terjedését.
A legnagyobb nehézséget a kiindulási elmélet III. állításának vizsgálata jelentette. Az állítás szerint: „A két folyamat [erdőirtás és beépítés] együttes eredménye a természeti környezet állapotának romlása.” Az eredmények értékelése során azonban kiderült, hogy pontatlan megfogalmazás miatt ez az állítás nem segít a vizsgálati eredmények értelmezésében. Ráadásul az általam végzett vizsgálatok sem alkalmasak a természeti környezet állapotának részletes minősítésére és értékelésére.
A felszínborítás változásait értékelhetem természetvédelmi szempontból, azonban egy átfogó állapotfelméréshez a felhasznált adatok felbontása nem elegendő.
Végeredményben elmondható, hogy bár az eredeti elgondolást elsősorban külső okok miatt nem sikerült megvalósítani, a lehetőségek felmérése után módosított munkatervet teljesíteni tudtam, és a feltett kérdéseket kielégítő pontossággal tudtam vizsgálni. A munka során számos tapasztalatot szereztem a térinformatika és távérzékelés területén, melyeket további tanulmányaim és munkám során hasznosítani tudok. Az elvégzett elemzés pedig több lehetőséget is kínál a további vizsgálatokra, így a kutatás eredményei későbbi kutatások alapjául szolgálhatnak.
Az elvégzett munka alapján a további vizsgálatok elvégzését két fő irányban tartom érdemesnek. Egyrészt, az erdők és a természeti környezet állapotának részletes elemzése nagy felbontású adatok és széleskörű információgyűjtés segítségével, másrészt a jelen vizsgálatok során alkalmazott módszertannal a pesti oldalon végbement felszínborítási változások felmérése, és az eredmények összehasonlítása a budai oldalról származóakkal. Természetesen az elemzési módszerek további pontosítása is fontos szempontja lehet a későbbi munkának.
A kutatás az Európai Unió támogatásával készült.