Minden madarat becserkész a magyar szuperkamera

Siófok, 2011. december 28. Sirályok szállnak a Sió-csatorna felett Siófokon. MTI Fotó: Kovács Tamás

A repülőgépre szerelt nagyfelbontású készülékkel légifotó-térképen lehet megszámolni a madarakat. Az élővilág védelmére fejlesztett rendszer alig téveszt.

Két évvel ezelőtt mutattuk be az Origón azt a magyar fejlesztésű digitális fényképezőgépet, amelyet óriási felbontású légifotótérképek készítésére fejlesztett ki Bakó Gábor és Molnár Zsolt.

Repülőgépbe épített fényképezőgépüket az teszi egyedivé, hogy a vele készített térképek felbontása negyvenszer nagyobb a hagyományos repülőgépes térképészeti kamerákénál. Egyetlen képpontja - pixele – akár csupán félszer fél centiméteres területnek felel meg a valóságban. Ilyen részletességű kép előállítására a világszerte eddig alkalmazott légitérképészeti kamerák, de még a kémműholdak sem alkalmasak. A magyar berendezéssel korábban olyan óriási felbontású légifelvételt készítettek, amely világrekordot állított fel.

Ember nem tudna ennyi madarat megszámolni

Néhány napja a nemzetközi, Sensors című tudományos folyóiratban a magyar kamerával végzett fontos kísérlet eredményeit is publikálták. Ennek során a fejlesztők a Velencei-tó madárállományát mérték fel az Interspect IS4 kódnevű kamera speciális változatával. A Bakó Gábor által kezelt IS4-es kamerát egy Piper PA-32 Cherokee Six 300-as repülőgépbe szerelték be, amelyet Arday András pilóta vezetett, az ellenőrzőműszereket pedig a másik fejlesztő, Molnár Zsolt kezelte.

Nyári ludak az IS4-gyel készült ortofotó részletén és a terepen fényképezve Forrás: (Bakó Gábor és Takács Ádám)

A Velencei-tavi madarak pontos megszámlálását hagyományos módszerekkel - például csónakból - lehetetlen elvégezni, hiszen a sok ezres egyedszámú madárállomány tagjai folyamatosan repkednek, leszállnak a nádszigetekre, elhagyják azokat, így nem tudni, melyik madarat számolták meg, és melyiket nem.

Megállítják az időt

Ezzel szemben a repülőgépbe szerelhető kamerával gyakorlatilag "megállítható az idő", mivel akár több száz méteres magasságból néhány perc alatt is nagy területet lehet megörökíteni állóképen - magyarázta az Origónak Bakó Gábor. Mivel a kamera nagy érzékenységű szenzorral van felszerelve, rosszabb látási viszonyok között is bevethető. Ez a gyakorlatban azt jelenti, hogy akár estefelé is felmérhető a terület, amikor a madarak kevésbé aktívak, és a költőhelyeiken tartózkodnak.

A nagyobb érzékenység lehetővé teszi, hogy gyorsabb exponálással, gyorsabb haladási sebességgel dolgozzanak, vagy gyengébb fényviszonyok mellett hagyományos (170 -220 km/h) felmérési sebességgel fényképezzenek.

Nem zavarják a madarakat

Bár egy nagy testű gólyát vagy szürke gémet akár egy korábbi technológiával készült, hagyományos ortofotókon is ki lehetett venni, a megkülönböztetésük a legtöbb esetben nehézkes, vagy teljesen lehetetlen volt, mivel csupán egy, vagy néhány pixel méretű, többnyire világos foltot képeztek.

A kisebb madarak - például sirály vagy kormorán - észleléséhez a gyors fényképezési képesség mellett a fél centiméteres felbontásra is szükség van Bakó Gábor szerint. Mivel a kamera akár ötszáz-ötezer méteres magasságban is bevethető, a fényképezés művelete sem zavarja meg a madarakat, a nyugodtan repülő, vagy fészken tartózkodó egyedeket pedig utólag, (a digitális felvétel feldolgozása során) össze lehet számolni.

A madárszámlálás még sosem volt ilyen pontos

Az új módszer több mint kilencven százalékos hatékonyságot kínál: Bakó szerint ez sokkal pontosabb egyedszámlálást biztosít a korábbi légi módszereknél, és a földön, emberekkel végzett számlálásnál. Ezek pontossága kedvezőtlen esetekben csupán 40 százalék körüli, így sokszor azt sem lehet velük megállapítani, hogy egy adott költőtelep egyedeinek száma nőtt vagy csökkent-e az évek múlásával.

Kócsag- és szürkegémfészkek a Velencei-tavon Forrás: (Bakó Gábor és Takács Ádám)

Az IS4-es kamera segítségével gyorsan, több száz kilométer/órával haladó repülőgépből lehet elvégezni a fotózást. Ha ugyanis a gép lassan repülne, a madarak helyváltoztatása radikálisan megnőne, ami ellehetetlenítené a pontos számolást.

High-tech fegyver a természetvédőknek

A populációk létszámellenőrzése a természetvédelem egyik legfontosabb fegyvere, hiszen bizonyos zavaró tényezők (zaj, emberek behatolása a nádszigetekre, szennyezés és területvesztés) anélkül vezethetnek állománycsökkenéshez, hogy az élőhely egyéb környezeti paraméterei romlanának - magyarázta az Origónak Bakó Gábor.

Ilyen esetekben más módon nagyon nehéz indokolni a környezet leromlását, a védelmi beavatkozások szükségességét, hiszen más tényezők tesznek egy tájat élhetővé és kellemessé az ember, és mások az egyes állatfajok szemében. Az élőhelyek csökkenése korunk legnagyobb természetvédelmi problémája: a fajok visszaszorulása nem csupán a költőterület csökkenésétől, de a tágasabb természeti környezet (táplálékszerző helyek, menedéket nyújtó búvóhelyek, zavarásmentes övezetek) lecsökkenésétől is bekövetkezik. Ezt pedig nagyon nehéz ellenőrizni.

Az állatkertben ellenőrizték a módszert

Mivel a repülőgépre szerelt kamera nemcsak fotókat készít, hanem azok pontos földrajzi koordinátáit is rögzíti, a madarak elhelyezkedéséről egy pontos térképet lehet generálni. A Velencei-tavi vizsgálat eredményei szerint a tó vizsgált 182 ezer négyzetméteres részén (és annak nádszigeteiben) összesen 836 dankasirály tartózkodott a fészkén az átrepülés pillanatában. 220 madár volt a vízen vagy a talajon, 374 madár repült és 59 darab fészek volt üresen. Bakó Gábor elmondta, hogy a hasonló felméréseket a jövőben három egymást követő napon fogják elvégezni, hiszen valószínűsíthetően nem tartózkodik a telep minden egyede a fészkelőhelyen.

Honnan lehet tudni, hogy a madárvadász-kamera valóban pontosan számol? Ahhoz, hogy ezt megvizsgálják, a magyar fejlesztők a Fővárosi Állat- és Növénykert felett végeztek próbarepülést. A parkban és korábban a tavon tartózkodó szakemberek hagyományos módszerrel is megszámolták a madarakat, mialatt a légifelvétel készült. (Az ő felvételeikből készült az állatkert honlapján elérhető, szabadon zoomolható légifotós oldal is.)

Így néz ki a Velencei-tavi dankasirályok költőtelepének kiértékelése Forrás: (Bakó Gábor és Takács Ádám felvételei)

A kiértékeléskor kiderült, hogy az ellenőrzött körülmények között készült légifelvételen csupán egyetlen madár nem látszódott, mert egy fa lombjának takarásában volt. Bakó szerint az új, repülős számlálási módszer alkalmazása – mint a korábbi légi vadszámlálási kísérletek is általában – nyílt terepen javasolt, például költőtelepek esetében. Az erdei nagyvadak állománybecslésében a fák lombjainak takarása miatt nagy részletessége ellenére sem lehet ilyen pontos az egyedszámlálás az IS4-es kamerával.

Nemsokára gép számolhatja a madarakat

A magyar fejlesztők a tanulmány megjelenése óta már számos külföldi megkeresést kaptak. Az egyik érdeklődő társaság például a madarak automatikus megszámlálására alkalmas szoftvert készített, amelynek gyakorlati használatához eddig nem állt rendelkezésre ilyen nagyfelbontású légitérkép. Ők korábban hagyományos felbontású fotótérképekre fejlesztettek egyedszámláló szoftvereket.

A magyar fejlesztők ugyan digitálisan, de még kézzel számolták a légifelvételen rögzített madarakat, és a szakemberek mindegyik egyeden egy-egy jelölőt helyeznek el térinformatikai szoftverrel, hogy biztosan tudni lehessen, hogy melyik madár van már megszámolva, és melyik nem. Más érdeklődő kutatók a klímaváltozás hatásainak nyomonkövetésére szeretnék alkalmazni a magyar technológiát.

A vörösiszap-katasztrófa színhelye a multispektrális ortofotón és az azt megörökítő IS3 mérőkamera Forrás: Interspect

Maguk a fejlesztők a Magyarországon élő állatfajok visszaszorulását és terjedését fogják vizsgálni az IS4-es kamerával. A nagy felbontásnak köszönhetően a korábbiaknál sokkal pontosabb környezetvédelmi adatokat lehet majd előkészíteni a magyar élővilágról, a fajok visszaszorulásáról és terjedéséről.

A környezetszennyezést is leleplezi

Nem csak madarak vizsgálatára alkalmas az Interspect kamerája: mivel például ultraibolya és infravörös fénytartományban is képes érzékelni (ezt a madarak vizsgálatakor nem használták), a berendezés képes felfedni például a folyókba keveredő - szabad szemmel nem látható - szennyvizet.

A több fényspektrum információit tartalmazó felvételek elemzésével megállapítható a talaj víztelítettsége, vagy akár az is, hogy nem őshonos növényfajok miként nyernek teret egy adott területen.