Távérzékelési elemzések projektlabor

A Térinformatikai Labor és a Tudáskezelő Labor a Lechner Tudásközponttal együttműködésben Távérzékelési elemzések néven indított közös projektlabort 2021. nyarán. A projektlabor keretében a részt vevő alapszakos és mesterszakos hallgatók előre definiált kutatás-fejlesztési projektfeladatokon dolgozhatnak a légi- valamint űrtávérzékelés témaköréhez kapcsolódóan.

A projektlaborban történő részvétellel teljesíthető a programtervező informatikus BSc és MSc képzés szakmai gyakorlata. A témákból jellemzően szakdolgozat és/vagy TDK dolgozat is készíthető. TDK dolgozat vállalása (és megfelelő teljesítése) esetén lehetőség van havi rendszerességű egyetemi kutatói ösztöndíjban részesülni, pályázat útján.

Aktív projekt témák

Vízfelszíni és vízközeli hulladék azonosítása

Illegális hulladék-lerakatok azonosítása nagy- és közepes felbontású távérzékelt adatokon a Tisza mentén, perspektivikusan a “PET Kupa” hulladékgyűjtő akcióinak elősegítésére.

Napjaink egyik legnagyobb környezetvédelmi problémája az illegális hulladék-lerakatok számának növekedése az erdőkben, folyókon, folyópartokon, valamint egyéb félreeső helyeken. A folyóvizekbe kerülő hulladék ráadásul nem csak helyben okoz természetkárosítást, hanem a folyó lentebbi szakaszain is mind a vízben, mint a partra kimosódva. A kutatás célja különféle robusztus hulladék-detektálási módszerek tesztelése, fejlesztése. A hulladék detektálása három lehetséges formában történik:

  1. Hot-spotok, azaz illegális hulladék lerakók azonosítása, amelyekből áradáskor jelentős mennyiségű hulladék kerül a folyóba.
  2. Vízfelszíni folyami torlaszok azonosítása, amelyek a folyó ismert helyszínein (például vízerőműveknél) tud kialakulni.
  3. A hullámtérben ismert helyen lerakott, elsősorban műanyag hulladék detektálása.

Illegális hulladék-lerakatok azonosítása

A projekt első lépésben az illegális hulladéklerakók felderítésének hatékonyabbá tétele érdekében megvizsgálja, hogy vajon a távérzékelés (űrfelvételek, légifelvételek) alkalmazásával lehetséges-e a felderítés eredményeinek javítása, költséghatékonyságának növelése. A távérzékelésből nyert illegális lerakókra vonatkozó adatok kiértékelése után térbeli elemzéseket végzünk a rendelkezésre álló illegális hulladéklerakók adatbázisát (amennyiben elérhető) figyelembe véve, felhasználva meglévő felszínborítási és egyéb térinformatikai adatainkat, a leginkább veszélyeztetett területek (felszínborítás típusok, településtől, utakról való távolságok stb.) azonosítása érdekében. Mivel az illegális hulladéklerakók jelentős kockázatot jelentenek a biodiverzitás megőrzésére tett erőfeszítésekben, elemzéseink során különös gondot fordítunk a Natura 2000 területekre, valamint a védett természeti területekre.

Interaktív demó és vizualizáció

https://gis.inf.elte.hu/waste-detection/

Korábbi projekt témák

  • Folyókanyarulatok, kiszáradt folyóvölgyek automatikus detektálásának lehetőségei űrfelvételen és/vagy tematikus belvíz-térképeken.
  • Domborzat- és felszínmodellek előállításának lehetőségei különböző minőségű LiDAR- és fotogrammetriai pontfelhőkből.
  • Objektum-detektálás ortofotó (RGBI) és/vagy felszínmodell, alapján (épületek, utak, vasutak,fák, fasorok, erdők, vizek).
  • Kísérlet légifelvételek automatikus georeferálására “image matching” segítségével.

Elvárt előismeretek

A jelentkezőktől elvárás a jártasság a C++, C# vagy Python programozási nyelvek valamelyikében, valamint alapvető verziókezelési (Git) és projektmenedzsment ismeretek. A térinformatikai előismeretek megléte nem elvárás, de előnyt jelentenek az alábbiak:

  • Képfeldolgozási és térinformatikai szoftverkönyvtárak használatában jártasság (OpenCV, GDAL/OGR, PCL, Fiona, Rasterio, Geopandas);
  • Térinformatikai adatbázisok ismerete;
  • Térbeli indexelési eljárások ismerete;
  • Az MSc képzés térinformatikai kurzusainak teljesítettsége.

Publikációk és eredmények

  • Attila D. Molnár, Kristóf Málnás, Sára Bőhm, Miklós Gyalai-Korpos, Máté Cserép, Tímea Kiss: Comparative Analysis of Riverine Plastic Pollution Combining Citizen Science, Remote Sensing and Water Quality Monitoring Techniques, Sustainability, vol. 16 (12), art. 5040, 2024. DOI: 10.3390/su16125040
  • Dávid Magyar, Máté Cserép, Zoltán Vincellér, Attila D. Molnár: Waste Detection and change Analysis based on Multispectral Satellite Imagery, In Proceedings of KEPAF, art. 53., p. 18., 2023. DOI: 10.48550/arXiv.2303.14521
  • Dénes Botond: Vízközeli hulladéklerakók megbízható detektálása multispektrális műholdfelvételek segítségével, TDK dolgozat, 2024
  • Magyar Dávid: Hulladék-detektálás és változáselemzés folyóvizeken multispektrális műholdfelvételek alapján, TDK dolgozat, szakdolgozat, 2022.
  • Jécsák Fruzsina, Kilácskó Dávid: Időszakos belvizek detektálása multitemporális műholdfelvételeken, TDK dolgozat, szakdolgozat, 2022.
  • Krisztandl Roland: LiDAR pontfelhők felszínosztályozása gépi tanulással, TDK dolgozat, 2022
  • Krisztandl Roland: LiDAR pontfelhő megjelenítő és feldolgozó alkalmazás fejlesztése, szakdolgozat, 2022.