A Geoland2 projekt folytatása az ImagineS projekt (Implementation of Multi-scale AGricultural INdicators Exploiting Sentinels), mely az Európai Unió 7. Keretprogramja által finanszírozott program, és 2012 és 2016 között valósult meg nyolc partner részvételével. Az Országos Meteorológiai Szolgálat feladata a projektben a biomassza, a talajnedvesség és a természetes eredetű szén-dioxid- és vízgőz fluxusok kvázi valósidejű modellezése Magyarország területére, műholdas mérések felhasználásával.
E cél megvalósítására az OMSZ-ban futtatott ISBA-A-gs modellt használjuk fel, amely egy dinamikus vegetációmodell, tehát a fotoszintézist és ezáltal a vegetáció növekedését explicit módon leírja. A modell meghajtására lokális kényszereket használunk (léghőmérséklet, szélsebesség, talajnedvesség, csapadék és sugárzás), amelyeket az OMSZ-ban futtatott ALADIN numerikus időjárás-előrejelző modell outputjaiból állítunk elő. A bemenő globál sugárzást a LandSAF műholdas mérésekből vesszük. A modellrendszer fontos eleme, hogy a fent említett meteorológiai kényszereken túl az ISBA-A-gs modell képes különböző műholdas mérések (pl. levélfelületi index vagy talajnedvesség) asszimilációjára is, így pontosítva a biomassza és egyéb paraméterek szimulációját. Jelenleg három változó, a levélfelületi index (LAI), a felszíni valamint a gyökérzónában vett talajnedvesség asszimilációjára van lehetőség. Az asszimilációt Kálmán filter eljárással végezzük. A levél felületi index adatokat a Spot/Vegetation (2014 májusáig) és PROBA-V (2014 júniusától) műholdak, míg a talajnedvesség méréseket az ASCAT/Metop műhold szolgáltatta. Az asszimilálandó műholdas produktumok a land.copernicus.eu honlapról tölthetők le.
Az ImagineS projekt keretében a következő produktumokat állnak elő 0.1x0.08 fokos (8 km-es) felbontásban, Magyarország területére, napi bontásban:
- Levélfelületi index
- Felszín feletti biomassza
- Gyökérzónában vett talajnedvesség
- Nettó ökoszisztéma-(szén-dioxid) kicserélődést (NEE – Net Ecosystem Exchange)
- Bruttó elsődleges produkció (GPP – Gross Primary Production)
- Evapotranspiráció
A fentieken kívül anomália értékeket is előállítunk havi illetve 10 napos bontásban a levélfelületi indexre és a gyökérzóna talajnedvességére. Ezen kívül termésbecslést is készíthetünk, mivel a modell képes a különböző növényfajták, köztük mezőgazdasági növények (búzafélék és kukorica) biomassza mennyiségének külön-külön történő meghatározására is.
A projekt keretében elvégeztük a fenti változók részletes ellenőrzését is, amelyhez pontszerű, in situ méréseket valamint műholdas adatokat használtunk fel. Az 1. és 2. ábra a levélfelületi index, valamint a gyökérzónában vett talajnedvesség anomáliákat mutatja a 2012-es extrém száraz tavaszi-nyári időszakra vonatkozóan. Látható, hogy az aszály mindkét szimulációval jól modellezhető, és az asszimiláció hatására a modelleredmények némileg még közelebb kerülnek a valósághoz.
A 3. és 4. ábra a becsült termésátlagnak a mért hozamtól vett relatív eltérését mutatja be 2012-re vonatkozóan. Az asszimiláció hatására pontosabb termésbecslés készíthető.
1. ábra
LAI anomália a 2012-es évre májustól szeptemberig;
műhold adatokból számolt anomália (első sor), asszimilációt használó (második sor) modellfuttatásokra,
valamint asszimilációt nem használó futás (harmadik sor)
2. ábra
SWI anomália a 2012-es évre májustól szeptemberig;
műhold adatokból számolt anomália (első sor), asszimilációt használó (második sor) modellfuttatásokra,
valamint asszimilációt nem használó futás (harmadik sor)
3. ábra
Termésátlag relatív eltérés (%) a mért hozamhoz képest; asszimilációs futás
4. ábra
Termésátlag relatív eltérés (%) a mért hozamhoz képest; asszimiláció nélküli futás
A projekt hazai zárórendezvényére 2016. május 4-én került sor az az Országos Meteorológiai Szolgálat központjában. Az eseményen kilenc intézményből közel 16 szakértő vett részt, melyen bemutattuk a projekt keretében elvégzett kutató és fejlesztő munkát, megmutattuk eredményeinket és a produktumok potenciális felhasználási lehetőségeit.
Az ImagineS projekt 2016 júniusában zárul. A projekt eredményeként többek között elkészülnek a modellrendszer kvázi valósidejű operatív futtatását szolgáló programok, valamint a produktumok és azok validációjának részletes dokumentációi is.
Az OMSZ fontosnak tartja, hogy a jövőben mind az állami, mind a privát szférában az ImagineS produktumok minél szélesebb körben felhasználásra kerüljenek.
Bővebb információ kapható a produktumokról, a szolgáltatásról: service@met.hu
Kapcsolódó oldalak, további információ
- ImagineS projekt: fp7-imagines.eu/
- ISBA-Ag-s modell: www.cnrm-game-meteo.fr/spip.php?article146; www.cnrm.meteo.fr/isbadoc/model/ags
- Sentinel műholdak: www.esa.int/Our_Activities/Operations/Sentinels
Támogatók
