MEASUREMENT, MONITORING, MANAGEMENT AND RISK …

MEASUREMENT, MONITORING, MANAGEMENT AND RISK ASSESSMENT OF INLAND EXCESS WATERIN SOUTH-EAST HUNGARY AND NORTH SERBIA

MEASUREMENT, MONITORING, MANAGEMENT AND RISK ASSESSMENT OF INLAND EXCESS WATER IN SOUTH-EAST HUNGARY AND NORTH SERBIA

(Using remotely sensed data and spatial data infrastrUctUre)

BELVÍZI MONITORING, MENEDZSMENT ÉS KOCKÁZATÉRTÉKELÉS A DÉLKELET-ALFÖLDÖN ÉS ÉSZAK-SZERBIÁBAN

(távérzékelési és térinformatikai módszerek alkalmazásával)

MERENJE, MONITORING, MENADŽMENT I PROCENA RIZIKA OD SUVIŠNIH UNUTRAŠNJIH VODA U JUGOISTOČNOJ

MAĐARSKOJ I SEVERNOJ SRBIJI

(korišćenjem daljinske detekcije i infrastrUktUre prostornih podataka)

The project is co-�nanced by the European Union



ContaCt / KapCsolat / KontaKt:

email: [email protected]

www.hu-srb-ipa.com

www.geo.u-szeged.hu/meriexwa

PROJECT TITLE:

MEASUREMENT, MONITORING, MANAGEMENT AND RISK ASSESSMENT OF INLAND EXCESS WATER IN SOUTH-EAST HUNGARY AND NORTH SERBIA (Using remotely sensed data and spatial data infrastrUCtUre)

aCronym: MERIEXWA

projeCt Code: HUSRB/1002/121/088

lead benefiCiary: University of Szeged, Department of Physical Geography and Geoinformatics

partners: University of Novi Sad, Faculty of Science University of Novi Sad, Faculty of Technical Science

dUration: 15 01 2012 – 14 01 2014

PROJEKT CÍME:

BELVÍZI MONITORING, MENEDZSMENT ÉS KOCKÁZATÉRTÉKELÉS A DÉLKELET-ALFÖLDÖN ÉS ÉSZAK-SZERBIÁBAN (távérzéKelési és térinformatiKai módszereK alKalmazásával)

rövidítés: MERIEXWA

projeKt Kódja: HUSRB/1002/121/088

vezető Kedvezményezett: Szegedi Tudományegyetem TTIK, Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék

partnereK: Újvidéki Egyetem, Természettudományi és Matematikai Kar Újvidéki Egyetem, Műszaki Kar

időtartam: 2012. 01. 15. – 2014. 01. 14.

NAZIV PROJEKTA:

MERENJE, MONITORING, MENADŽMENT I PROCENA RIZIKA OD SUVIŠNIH UNUTRAŠNJIH VODA U JUGOISTOČNOJ MAĐARSKOJ I SEVERNOJ SRBIJI (Korišćenjem daljinsKe deteKCije i infrastrUKtUre prostornih podataKa)

aKronim: MERIEXWA

Kod projeKta: HUSRB/1002/121/088

glavni KorisniK: Univerzitet u Segedinu, Prirodno-matematički fakultet, Katedra za Fizičku geografiju i geoinformatiku

partneri: Univerzitet u Novom Sadu, Prirodno-matematički fakultet Univerzitet u Novom Sadu, Fakultet tehničkih nauka

trajanje: 15. 01. 2012. – 14. 01. 201 4.


OBJECTIVES

Inland excess water is a serious hazard and re pre-sents a contemporary problem in Hungary, par-ticularly in Csongrád County and in Serbia, espe-cially in its northern part, the Autonomous Province of Vojvodina. The project aims to solve four interre-lated questions. First, we are going to monitor the conditions of groundwater seepage with the help of a monitoring well system. We will analyse the forma-tion of the different types of inland excess water in the cross-border research areas. Some of the key points of this research are to determine the influence of the geomorphological environment and agricul-tural activity on the upwelling type, and the influence of soil permeability and orography on the run off type of inland excess water. ‘Know how’ of creating high precision inundation maps based on remote sensing data of different sources will be developed. At the same time, also the conduction capacity of drainage systems, and the possible problems and their conse-quences for experts and farmers will be evaluated.

TARGET GROUPS

The direct target groups of the project are the water management agencies and companies in the Lower Tisza valley region, as the outcome and results of the project can improve their efficiency and they will

be able to utilise the new methodological and infra-structural elements worked out by the project. The direct beneficiary of the project is the population of the area regularly flooded by inland excess water because their living conditions can be expected to improve by the long-term aims and results of the project. This is why it is an essential part of the pro-ject to include them into the research and supply


them with information about the results. The direct target group includes those who live in the program area, about 400 000 people. The target group also includes those universities, geographic, hydrological and geoinformatic departments, other research insti-tutes and groups that use or publish the results of the project directly or indirectly.

PROJECT ACTIVITIES

Monitoring well development and ground water modeling

An acoustic monitoring sensor network of 50 wells will be developed to collect ground water data that will be used in a Sequential Gaussian Simulation (SGS) to map the underground water table.

Satellite image interpretation

Beside traditional per-pixel methods, Normalized Endmember Spectral Mixture Analysis (NSMA) and regression based NDVI analysis will be used to clas-sify inland excess water.

Aerial photo acquisition and interpretation

A medium format digital aerial camera will be applied to derive a very detailed surface model which will be the basis of a dynamic model that describes the water movement on the surface.

Inland excess water modeling

An integrated artificial neural network – geographic information system framework will be developed.

Spatial data infrastructure (SDI)

All existing digital data, like inland excess water occurrences maps, geological maps, soil maps, aerial photographs and satellite images of the cross border study areas will be collected and integrated into a spatial data infrastructure with a rigid meta-data structure, following INSPIRE guidelines.

Web-based interactive map publication

Via a web-based interface, the SDI will provide structured data access to the base data, end prod-ucts and the metadata which will be used to inform the stakeholders about the actual and expected inland excess water situation.

Hazard mapping

Hazard and risk inland excess water maps will be cre-ated. This assessment can be used for the formulation of spatial planning policy options to reduce or mitigate the destruction caused by the inundations.


CÉLOK

A belvíz jelenleg környezeti veszélyforrás Magyaror-szágon, kezelése komoly problémát jelent, különösen Csongrád megyében, illetve Szerbia északi felében, Vajdaság Autonóm Tartományban. A projekt négy, egymáshoz kapcsolódó kérdésre keres megoldást. Elsőként a talajvíz helyzetének monitorozását való-sítjuk meg megfigyelő kúthálózat kiépítésével. Meg-vizsgáljuk a különböző típusú belvizek kialakulását a határon átnyúló mintaterületen. A kutatás kulcspont-jai a geomorfológiai környezet és a területen folyó mezőgazdasági tevékenység kapcsolata a feláramló belvizekre vonatkozóan, illetve a talaj áteresztőké-pessége és a domborzat összegyülekezési belvizekre gyakorolt hatásának azonosítása.Olyan módszertant dolgozunk ki, mellyel különböző forrásból származó, távérzékelt adatokon alapuló, nagy pontosságú elöntési térképek készíthetők. Kiér-tékelésre kerül a csatornahálózat vízelvezetési kapa-citása, valamint ennek a szakembereket és a gazdá-kat érintő következményei.

CÉLCSOPORTOK

A projekt közvetlen célcsoportjai az Alsó-Tisza-völgy vízkezeléssel foglalkozó hatóságai és vállala-tai, melyek a projekt kimeneteit és eredményeit fel-használva növelhetik tevékenységük hatékonyságát,

illetve alkalmazhatják a projekt keretei között kifej-lesztett új módszertani és infrastrukturális eleme-ket. A projekt közvetlen haszonélvezője a rendsze-resen belvízzel elöntött területek lakossága (mintegy 400 000 ember), miután életkörülményeik a pro-jekt eredményei következtében várhatóan javulnak. Éppen ezért a projekt kiemelt részét képezi bevo-násuk a kutatásokba, illetve tájékoztatásuk az


eredményekről. A célcsoport magában foglalja azo-kat az egyetemeket, hidrológiai és geoinformatikai tanszékeket, valamint kutató intézeteket, amelyek direkt vagy indirekt módon felhasználják, publikálják a projekt eredményeit.

PROJEKT TEVÉKENYSÉGEK

Monitoring kúthálózat fejlesztése és talajvíz modellezés

A talajvíz adatok gyűjtésére 50 monitoringkútból álló, akusztikus elven működő szenzor hálózat kerül kiala-kításra. Az adatok alapján, szekvenciális gaussi szi-mulációval (SGS) modellezzük a talajvízszintet.

Műholdfelvételek kiértékelése

A hagyományos, pixel alapú osztályozási eljárások mellett spektrális szétkeverési módszerekkel (Nor-malized Endmember Spectral Mixture Analysis, NSMA) és regressziós NDVI elemzésekkel történik a belvízosztályozás.

Légifelvételek készítése és kiértékelése

A víz felszíni mozgásának dinamikus modellezésé-hez középformátumú digitális kamera légifelvételei-ből levezetett nagy felbontású felszínmodellt haszná-lunk fel.

Belvíz modellezés

Integrált keretrendszer kerül kifejlesztésre mestersé-ges neurális hálózatok (ANN) és a földrajzi informá-ciós rendszerek (GIS) alkalmazásával.

Térbeli adainfrastruktúra (SDI)

Az összes meglévő adatot, mint a belvízi elöntési tér-képeket, a talajtérképeket, a határon átnyúló minta-területről készített légifelvételeket és a műholdképe-ket, egy szigorú metaadat struktúrával rendelkező térbeli adatinfrastruktúrába (SDI) integráljuk, amely követi az INSPIRE irányelveket.

Interaktív webes térképek publikálása

Web-alapú felületen keresztül az SDI strukturált hoz-záférést biztosít az alapadatokhoz, a végtermékekhez és a metaadatokhoz, ezzel információt szolgáltatva az érintetteknek az aktuális és várható belvízhelyzetről.

Veszélyeztetettség térképezése

Belvíz veszélyeztetettségi és kockázati térképek készülnek, amelyek felhasználhatóak a területi ter-vezésben, valamint az elöntések által okozott károk csökkentését célzó szabályozásokban.


CILJEVI

Suvišne unutrašnje vode predstavljaju ozbiljan pri-rodni hazard i savremeni problem u Mađarskoj, pre svega u županiji Čongrad i u Srbiji, naročito u sever-nom delu, u Autonomnoj pokrajini Vojvodini. Cilj pro-jekta je da odgovori na četiri međusobno povezana pitanja. Prvo ćemo posmatrati uslove proceđivanja podzemnih voda uz pomoć sistema mernih bunara. Analiziraćemo nastanak različitih tipova suviš-nih unutrašnjih voda u prekograničnim istraživanim područjima. Neke od ključnih tačaka istraživanja su određivanje uticaja geomorfološke sredine i poljopri-vrednih aktivnosti na uzlazni tip, i na uticaj propust-ljivosti tla i topografije na silazni tip unutrašnjih voda.Biće razvijena tehnika pravljenja vrlo preciznih karata plavljenja na osnovu podataka dobijenih daljinskom detekcijom iz raznih izvora. Istovremeno će takođe biti procenjeni propusni kapaciteti drenažnih sistema kao i mogući problemi i njihove posledice za struč-njake i poljoprivrednike.

CILJNE GRUPE

Neposredne ciljne grupe projekta su vodoprivredne institucije i preduzeća u regionu doline Donje Tise, koja će moći iskoristiti rezultate za poboljšanje svoje efikasnosti, odnosno moći će da primene nove meto-dološke i infrastrukturne elemente razvijene u okviru

projekta. Direktni korisnici projekta su i stanovnici područja redovno plavljenih unutrašnjim vodama pošto se može očekivati poboljšanje uslova života dugoročnim ciljevima i rezultatima projekta. Zbog ovog je suštinski deo projekta njihovo uključiva-nje u istraživanja i informisanje o rezultatima. Direk-tna ciljna grupa uključuje ljude koji žive na području obuhvaćenom programom, oko 400,000 ljudi. Ciljna


grupa takođe obuhvata i univerzitete, geografske, hidrološke i geoinformatičke departmane, druge istraživačke institucije i grupe koje koriste ili publi-kuju rezultate projekta direktno ili indirektno.

AKTIVNOSTI NA PROJEKTU

Razvoj bunara za monitoring i modeliranje podzemnih voda

Mreža od 50 bunara sa akustičnim senzorima za monitoring će biti razvijena za prikupljanje podataka o podzemnim vodama, koji će biti korišćeni za karti-ranje nivoa podzemnih voda pomoću Sekvencijalne Gausove simulacije (SGS).

Interpretacija satelitskih snimaka

Pored uobičajenih metoda klasifikacije na osnovu piksela, razvrstavanje površina zahvaćenih suvišnim unutrašnjim vodama vršiće se i sa metodama ana-lize spektralne mešavine (Normalized Endmember Spectral Mixture Analysis, NSMA) i regresione NDVI analize.

Izrada i interpretacija aerosnimaka

Kamera Tribmle srednjeg formata za aerosnimanje će biti primenjena za dobijanje vrlo detaljnog modela površine koja će biti osnova za dinamički model koji opisuje kretanje vode na površini.

Modeliranje suvišnih unutrašnjih voda

Razvoj integrisanog okvira neuronskih mreža i geo-grafskog informacionog sistema.

Infrastruktura prostornih podataka

Svi postojeći digitalni podaci, kao što su karte pojave suvišnih unutrašnjih voda, geološke karte, pedološke karte, aerosnimci i satelitske fotografije prekograničnog istraživanog područja će biti prikupljani i integrisani u infrastrukturu prostornih podataka sa rigoroznom struk-turom metapodataka, prema INSPIRE direktivama.

Publikovanje interaktivne karte na internetu

Preko web interfejsa infrastruktura prostornih poda-taka će obezbediti pristup osnovnim podacima, kraj-njim proizvodima i metapodacima, pružajući time informacije o aktuelnom i očekivanom stanju suviš-nih unutrašnjih voda za zainteresovane strane.

Kartiranje hazarda

Biće izrađene karte hazarda i rizika od viška unu-trašnjih voda. Ova kvalitativna procena može biti upotrebljena za formulisanje smernica prostornog planiranja za smanjenje ili ublažavanje šteta izazva-nih plavljenjem unutrašnjih voda.


PARTNERS

The program requires a very close co-operation between project members.

University of Szeged – Department of Physical Geography and Geoinformatics

The Lead Partner, the University of Szeged (LB) has participated as a leader or partner in numerous cross-border projects.USZ is one of the most important research centres of Hungary. Participants of the project team are repre-senting the elite of environmental science and geoin-formatics in several fields with a great experience in science and management.

University of Novi Sad

The University of Novi Sad is one of the lead-ing academic and research institutions in Serbia. The University of Novi Sad holds a rich experience gained by participating in cross-border projects, and has been recognized in the region as a relia-ble partner institution which invests considerable effort in advancement and affirmation of interna-tional cooperation, involvement in the process of university reforms in Europe, and research of appli-cable inovations.

University of Novi Sad – Faculty of Sciences

The project partner UNSPMF will manage the scien-tific work, field measurements and financial program of the partner.UNSPMF-CPIV participates with the Geographi-cal Information Systems center, the office of the Center of spatial information of Vojvodina and the office of the Center for climatologic and hydrologi-cal researches.

University of Novi Sad – Faculty of Technical Sciences

The project partner UNSFTN will manage the scien-tific work, sensor development and financial program. The scientific leaders of individual subactivities of the activity packages, who are appointed by the manage-ment team, and whose experience can provide further support for a successful management.UNSFTN participates with two Ph.D. holders (two holding the Ph.D. in Electrical and Computer Engi-neering) and three research assistant (expert in Applied Electronics). Premises: IT-Information Sys-tems center. Institution ownsLaboratory for Opto-electronics and Applied electronics.

PARTNEREK

A projekt tudományos és technikai menedzsmentje a projekt partnerek szoros együttműködésében való-sul meg.

Szegedi Tudományegyetem – Természeti Földrajzi és Geoinformatikai Tanszék

A vezető partner, a Szegedi Tudományegyetem szá-mos határon átnyúló projektben vett részt vezető vagy partneri szerepkörben. A Szegedi Tudomány-egyetem az egyik legfontosabb kutatási központ Magyarországon. A közérdekeket szolgáló, szegedi alkalmazott földtudományos kutatások Közép-Euró-pában jelentősek és elismertek. A projekt résztvevői az ország elismert környezetes, geomorfológus és térinformatikus szakértői közé tartoznak.

Újvidéki Egyetem

Az Újvidéki Egyetem Szerbia legjelentősebb aka-démiai és kutatási intézményeinek egyike. Gaz-dag tapasztalatra tett szert számos határon átnyúló projekten való részvétel által, és regionális keretek-ben megbízható partnerintézményként ismert, amely nagy hangsúlyt fektet a nemzetközi együtműködés


fejlődésére és megerősítésére, reformok végrehaj-tására, innovációk kifejlesztésére és alkalmazására.

Újvidéki Egyetem – Természettudományi Kar

UNSPMF projekt partner feladata a tudományos munka, a terepi felmérések és a pénzügyi program irányítása, a kutatási terület hidrológiai és geográfiai elemzése, a projekt időkeretein belül a belvíz moz-gásának térbeli meghatározása, a felszín távérzé-keléses vizsgálata légifelvételek felhasználásával, adatbázis építése és elemzése, GIS szoftverek alkal-mazása a tér- és időbeli elemzésekben, illetve a bel-víz veszélyeztettségi és kockázat térképezésben.

Újvidéki Egyetem – Műszaki Kar

UNSFTN projekt partner vezeti a tudományos tevé-kenységeket, a szenzorok fejlesztését és a pénzügyi programot. További feladataik: a monitoring kútháló-zat kifejlesztése és telepítése, a téradat infrastruk-túra (SDI) műszaki menedzsmentje: érzékelők adata-inak valós idejű fogadása, publikálása.

PARTNERI

Naučni i tehnički menadžment projekta ostvaruje se kroz tesnu saradnju projektnih partnera.

Univerzitet u Segedinu – Departman za fizičku geografiju i geoinformatiku

Vodeći Partner, Univerzitet u Segedinu je kao vodeća ili partnerska institucija učestvovala u mnogobrojnim prekograničnim projektima. Univerzitet u Segedinu je jedan od najvažnijih istraživačkih centara u Mađar-skoj. Primenjena istraživanja u službi javnog interesa koja se sprovode u Segedinu na polju geonauka su značajna i priznata u Srednjoj Evropi. Učesnici pro-jekta spadaju među priznate stručnjake za životnu sredinu, geomorfologiju i geoinformatiku.

Univerzitet u Novom Sadu

Univerzitet u Novom Sadu je jedna od vodećih aka-demskih i istraživačkih ustanova u Srbiji. Univerzi-tet u Novom Sadu raspolaže bogatim iskustvom ste-čenim učešćem na mnogobrojnim prekograničnim projektima, i u regionu je prepoznat kao pouzdana

partnerska institucija koja veliku pažnju pokla-nja unapređenju i afirmaciji međunarodne saradnje, sprovođenju reformi kao i razvoju i primeni inovacija.

Univerzitet u Novom Sadu – Prirodno-matematički fakultet

Prirodno-matematički fakultet iz Novog Sada je kao Projektni partner zadužen za organizovanje naučnih aktivnosti, terenskih merenja i upravljanje finansijkim programom. Osim toga zaduženja obuhvataju: hidro-lošku i geografsku analizu istraživanog područja, definisanje lokacija mernih stanica, prostorno detek-tovanje kretanja unutrašnjih voda za vreme imple-mentacije projekta, daljinsku detekciju terena kori-šćenjem aerofotografije, prostornu analiza terena, kreiranje baze i analiza podataka, korišćenje GIS softvera i metoda za prostornu i temporalnu analizu, kartiranje hazarda i rizika od viška unutrašnjih voda.

Univerzitet u Novom Sadu – Fakultet tehničkih nauka

Fakultet tehničkih nauka (UNSFTN) kao drugi projek-tni partner organizuje naučni rad, zadužen je za razvoj senzora i sprovođenje finansijskog programa. Drugi zadaci obuhvataju: razvoj i postavljanje mreže bunara za monitoring, tehničko upravljanje infrastrukturom prostornih podataka kroz prijem podataka sa senzora i njihovo publikovanje u realnom vremenu.



This document has been produced with the financial assistance of the European Union. The content of the document is the sole responsibility of USZ and can under no circumstances be regarded as reflecting the position of the European Union and/or the Managing Authority.

Ez a dokumentum az Európai Unió pénzügyi támogatásával valósult meg. A dokumentum tartalmáért teljes mértékben a SZTE vállalja a felelősséget, és az semmilyen körülmények között nem tekinthető az Európai Unió és/vagy az Irányító Hatóság állásfoglalását tükröző tartalomnak.

Ovaj dokument je odštampan uz finansijsku podršku Evropske unije. Za sadržaj ovog dokumenta je odgovo-ran iskljčivo USZ i sadržaj ovog dokumenta ne odražava zvanično mišljenje Evropske unije i/ili Direktorata.

ContaCt / KapCsolat / KontaKt:

email: [email protected]

www.hu-srb-ipa.com

www.geo.u-szeged.hu/meriexwa

MEASUREMENT, MONITORING, MANAGEMENT AND RISK …

Documents