Possibilities of UAV based identification and Monitoring Of Common Milkweed (Asclepias syriaca L.)

Abstract

Az inváziós fajok komoly és gyakran visszafordíthatatlan károkat okoznak a biodiverzitásban és az ökoszisztéma szolgáltatásokban, amelyek alapvető fontosággal bírnak az ember fennmaradása szempontjából, emellett pollenjeik miatt népegészségügyi szempontból is fontos problémát jelenthetnek. Mind az ellenük való védekezés, mind az általuk okozott gazdasági és természetvédelmi károk világszerte óriási költségeket emésztenek fel. Hatékony kezelésükhöz ismernünk kell az inváziós fajok jelenlegi elterjedését, terjedésük dinamikáját, ökoszisztémákra, élőhelyekre és a gazdaságra gyakorolt pontos hatásukat. Napjainkban ezeknek az információknak nagy területekről való begyűjtése leghatékonyabban drónokkal (UAV – unmanned aerial vehicle) történő monitorozással lehetséges. A természetközeli gyepek jelentős biológiai sokféleséggel rendelkeznek és fontos ökoszisztéma szolgáltatásokat nyújtanak, azonban ezek az élőhelyek is ki vannak téve az inváziós fajok károkozásának. Magyarország Pannon homoki gyepjeit számos inváziós faj terjedése fenyegeti. Ezek közül a közönséges selyemkóró (Asclepias syriaca L.) térképezésével és monitorozásával foglalkoztunk, mivel az egyik leggyakoribb és legveszélyesebb inváziósfaj a Dél-Alföldi régióban. Mivel az inváziós növényfajok természetvédelmi kezelése a mezőgazdasági gyomszabályozás szemléletén és módszerein alapszik, így jelen tanulmány a mezőgazdaságban használt monitorozási eljárások átültetésének egy lehetséges módszertani fejlesztéseként értékelhető. Célunk volt megvizsgálni, hogy a precíziós mezőgazdaságban használt vegetációs indexek alkalmasak-e a közönséges selyemkóró egyed szintű azonosítására, állománynagyságának a meghatározására. Kutatásaink során UAV-val készült légifelvételekből (RGB és CIR) képzett vegetációs indexek (TGI, VARI, NDVI és SAVI) vizsgálatát végeztük el. A közönséges selyemkóró drónnal végzett állomány felmérését, térképezését a Kiskunsági Nemzeti Park Kolon-tó törzsterületéhez kapcsolódó két regenerálódó parlagon végeztük el, 2020 júliusában. Eredményeink szerint a selyemkóró hajtásainak és egyed szintű azonosításának a legalkalmasabb indexe a TGI volt. Az NDVI és SAVI indexek a selyemkóró területi lefedettségének (borításának) és tőszámának meghatározására kevésbé voltak alkalmasak mint a TGI, ugyanakkor alkalmasak lehetnek természetvédelmi kezelések hatékonyságának meghatározására. Eredményeink egyszerű, gyors, költséghatékony és minimális zavarást okozó módszert biztosítanak az inváziós faj nagykiterjedésű állományainak térképezéséhez, időben többször megismételt monitorozásához. Ezáltal a természetvédelem számára olyan információkat nyújthat, amelyek egyrészt az invázió elleni védekezés pontos megtervezését, másrészt a kezelések hatékonyságának ellenőrzését és nyomon követését is lehetővé teszi a jövőben.