Methodological establishment of satellite born phenological observation to detect the response of global change induced reaction of ecological system  Page description

Help  Print 
Back »
 

Details of project

  
Identifier
81979
Type K
Principal investigator Dunkel, Zoltán
Title in Hungarian Műholdas fenológiai megfigyelések módszertani megalapozása ökológiai rendszer globális változásra adott reakciójának detektálására
Title in English Methodological establishment of satellite born phenological observation to detect the response of global change induced reaction of ecological system
Keywords in Hungarian Fenológia, műholdas megfigyelés, módszertani megalapozás, globális változás
Keywords in English Phenology, satellite born observation, methodological establishment, global change
Discipline
Meteorology, atmospheric physics and dynamics (Council of Complex Environmental Sciences)67 %
Ortelius classification: Meteorology
Environmental biology, ecotoxicology (Council of Complex Environmental Sciences)25 %
Plant reproduction biology (Council of Complex Environmental Sciences)8 %
Panel Earth sciences 2
Department or equivalent HungaroMet Hungarian Meteorological Service
Participants Czúcz, Bálint Ottó
Gróbné Szenyán, Ildikó
Kerényi, Judit
Moring, Andrea
Szerdahelyi, Tibor
Vincze, Enikő
Zemankovicsné dr. Hunkár, Márta
Starting date 2010-04-01
Closing date 2014-11-30
Funding (in million HUF) 11.685
FTE (full time equivalent) 7.39
state closed project
Summary in Hungarian
A globális változás egyik következménye a vegetációs időszak módosulása, egyes növények fejlődési fázisainak a megszokottól lényegesen eltérő időben való jelentkezése. A különböző szabadon termő vagy termesztett növények életfolyamataiban észlelhető jelenségek folyamatos nyomon követése, az esetleges tendenciák kimutatása akár önmagukban is lehetnek a klímaváltozás jellemzői, a hatás erősségének egyfajta mérőszámai. A folyamatos, objektív fenológiai adat-felvételezés alapja lehet minden a változások kimutatását, a jövőbeli állapotok előrejelzését szolgáló modellezésnek. A klímaváltozás hatásának követése mellett EU célkitűzés, hogy számos kérdésben a folyamtatos döntés-előkészítő valamint a riasztáshoz használt információkat űrbázisú megfigyelő rendszerekből (műholdakról) kerüljön begyűjtésre. A műholdas adatok kalibrálásához feltétlenül szükséges a folyamatos felszíni hitelesítő adatok megléte. Ehhez felszíni kontroll mérések sorozata szükséges. Magyarországon jelenleg nem működik országos változásokat átfogó fenológiai megfigyelő hálózat. Az Országos Meteorológiai Szolgálat 2001-ig működtetett fenológiai hálózatot. Az addig gyűjtött adatok rendelkezésre állnak, azonban nem történt meg az adatok rendszerezése és feldolgozása. Jelen pályázat fő célkitűzése a műholdas fenológiai megfigyelések módszertanának kifejlesztése. Ez a munka két elemből tevődik össze. Egyrészt a korábbi fenológiai megfigyelő-hálózat adatai alapján műholdas értékelés kialakítása. Ebben a műholdas adatok és a felszíni információk kapcsolatát kívánjuk feltárni. A másik elem a módszertani fejlesztéssel párhuzamosan fenológiai megfigyelőkertek (központok) kialakítása 5-6 helyen az országban, ami már alkalmas egyrészt a változás detektálásához, másrészt ezek az állomások felszíni referencia pontként működhetnek.
Summary
The modification of the vegetation period or very different appearance of growing phase from the normal of some plants is the consequence of global change. The detection of any events in the life cycle of cultivated or growing wildly plants, the discovery of any tendency could be the signal or measure of climate change in itself. The continuous phenological data collection could be the base of any model development is suitable for forecasting of any future status. Beside the detection of climate change the space born information, the use of satellite images in any decision preparation or warning is EU programme. It is necessary to collect many surface data, ground truth to calibrate the satellite images. There is no country-wide, national general phenological network in Hungary. Such a network was maintained by OMSZ-Hungarian Meteorological Service until 2001. The collected data are available but no systematic data processing was carried out. The main purpose of present proposal is development of the methodology of satellite born phenological observation. The work consists of two parts. The evaluation of satellite born information from the point of view of phenological status is the first one. We would like discover the connection between the satellite and vegetation status data. The second part of the work is to build up phenological observation gardens (centres) are suitable to detect the changes and can act as surface reference points too.




 

Final report

  
Results in Hungarian
A kutatás három fő nyomvonalon haladt: 1. Az Országos Meteorológiai Szolgálatnál fellelhető archív fenológiai megfigyelések összegyűjtése, rendszerezése és ebből néhány elemzés elkészítése. A munka eredményeként elkészült egy CD, amin beszkennelve megtalálhatók az eddigi papíralapú feljegyzések. Ez alapját képezheti a későbbiekben fenológiai tárgyú kutatásoknak. Az összegyűjtött anyagnak az a része, amely a projekt fő célkitűzésének – a klímaváltozás hatásának kimutatása- megvalósítását segítette, digitalizálásra is került. Ebből néhány vadnövényre vonatkozóan egyrészt trendvizsgálatokat végeztünk és elkészítettük az egyes fenológiai fázisok időpontjainak országos eloszlását évenként, majd vizsgáltuk a dekádátlagok országos térbeli eloszlásának változását az 1961-1999 időszakban. 2. A mintaterületekre meghatározott nagyfelbontású műholdas vegetációs index (EVI) alapján, tanulmányoztuk ennek térbeli változékonyságát és évi menteit. Logisztikus függvényillesztésekkel meghatározásra kerültek az un. tájképi fenológiai fázisok időpontjai. A 2003-2013 évek alapján kimutatható a teljes vegetációs időszak hosszának szignifikáns növekedése. A közepes felbontású NDVI országos megoszlása alapján egy operatív eljárást hoztunk létre, mellyel követni lehet az aktuális vegetációs indexnek a 10 éves átlagtól való eltérését. 3. A hagyományos fenológiai megfigyelések és a műholdas vegetációs indexek összevetésével néhány fa féle és mezőgazdasági kultúra esetében pixel szinten tanulmányoztuk, hogy a markáns fenológiai fázisok, például a virágzás az EVI menetének mely szakaszában jelennek meg.
Results in English
The research proceeded in three main tracks: 1. Collecting and organizing the archive phenological observation can be found at the National Meteorological Service and doing some analysis using these data. As a result of the work a CD has been completed, which contains the existing scanned paper-based records. This may be a starting point for the future of any kind of phenological research. A part of the collected material has been digitized for study the impact of climate change. Trend analysis was performed for some native plants. Spatial distributions of phenological phases of those native plants were performed yearly for the period 1961-1999. Using decadal averages the changes can be analysed. 2. The spatial and temporal variability of high resolution satellite vegetation index EVI were studied for the defined sample areas for the period 2003-2013. Fitting logistic function for the yearly course, transition days of “landscape phenological phases” were determined for each year. Considering the length of the growing season significant positive trend could be shown. On the basis of medium resolution NDVI an operative process has been worked out for the area of Hungary to show the anomalies from the ten year averages. 3. Comparing the traditional phenological observations to satellite vegetation index (EVI) on pixel level for some woods and agricultural plants, it could be assessed the relations of marked phenological phases and the stage of EVI course.
Full text https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=81979
Decision
Yes





 

List of publications

  
Szabò, B., Vincze, E., Nèmeth, A., and Czùcz, B.: Flowering-phenological changes in relation to climate change in Hungary., International Journal of Biometeorology, 2015
Lehoczky, A., Szabò, B., Pongràcz, R., and Szentkiràlyi, F.: Applicability of flowering onset time series for a proxy of temperature - based on Transylvanian phenological observations from the 19th century., Applied Ecology and Environmental Change., 2015
Szabó, B., Lehoczky, A., Filzmoser, P. Templ, M. (4), Szentkirályi, F., Pongrácz, R., Ortner, Th., Mert C. and Czúcz, B.: From South to North: flowering phenological responses at different geographical latitudes in 12 European countries, Geophysical Research Abstracts, Vol. 16, EGU2014-9489, 2014
Mika, J., Fülöp, A. és Dunkel, Z., 2014:: Statistical influence of local weather on cardiovascular mortality in Hungary. In: Risks and Catastrophs. (Sorocovschi Victor, ed.), Babes Bolyai University, Cluj-Napoca, Romania; XIII., vol. 15, No. 2/2014, 35-44 pp, 2014
Hunkar, M., Vincze, E., Szenyán, I. and Dunkel, Z. 2012:: Application of pheological observations in agrometeorlogical models and climate change research., Időjárás 116, 195-209, 2012
Babinszky, L., Dunkel, Z., Tóthi, R., Kazinczi, G. and Nagy, J.: The impacts of climate change on agricultural production., Hungarian Agricultural Research 2011(2), 14-20, 2011
Dunkel, Z. .: The Hungarian Met Office is one of the oldest and keenest to modernize (How a 140-year-old met office was brought right up to date), Meteorological Technology International 2011 May, 52-55, 2011
Toulios, L., Stancalie, G., Savin, E., Danson, F.M., Struzik, P., Dunkel, Z. and Mika, J.: Satellite-derived NDVI for monitoring climate impacts on European agriculture, Időjárás, 114, 169-186, 2010
Toulios, L., Stancalie, G., Savin, E., Danson, F.M., Struzik, P., Dunkel, Z. and Mika, J.: Satellite-derived NDVI for monitoring climate impacts on European agriculture, Időjárás, 114, 169-186, 2010
Hunkár, M., Szenyán, I., and Dunkel, Z.: Spatial and temporal variability of landscape phenology based on EVI data, Poszter EGU 2013 április 7-12, Bécs. http://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2013/EGU2013-4215.pdf, 2013
Hunkár, M., Vincze E., Németh Á., és Dunkel, Z.: Vadnövény fenológiai megfigyelések az OMSZ adattárában, Előadás, Magyar Meteorológiai Társaság Vándorgyűlése 2012. augusztus 29-31. Debrecen, 2012
Hunkár, M., Enikő Vincze, Ildikó Szenyán, Zoltán Dunkel: Application of phenological observations in agrometeorological models and climate change research, Időjárás 116, 195-209, 2012
Hunkár Zemankovics, M: Mitigation and Adaptation to Climate Change in Hungary, Journal of Central European Agriculture 13(1), 58-72, 2012
Dunkel, Z., Hunkár, M., Vincze,E. Szenyán, I: Methodological Establishment of Use of Satellite Information as Phenological Observation., Meeting of the CAgM Group, Jeju, Korea, 7.11.2013, 2013
Kerényi, J., Szenyán, I.: 2012 év száraz időszakának vizsgálata műholdas adatok alapján, Légkör, 2014
Hunkár, M., Vincze, E., Németh, Á.: A tavaszi felmelegedés néhány vadnövény fenológiai reagálásában,, Légkör, 2014
Dunkel, Z., Hunkár, M., Vincze, E., Szenyán, I., Toulios, L.: RSCy2014 Paphos, Cyprus, 7.04.2014: Methodological establishment of use of satellite information as phenological observation over Hungarian agricultural areas., RSCy2014 Paphos, Cyprus, 7.04.2014, 2014
Hunkár, M., Vincze, E., Németh, Á.: Flowering date trends of some native plants. EMS Meeting, Abst. Vol. 10, 13EMS/11ECAM, Reading, UK, 2013
Hunkár, M. Szenyán, I., Vincze, E., Szerdahelyi, T., Dunkel,Z.: Land surface phenology versus traditional observations., EMS Meeting Abst. Vol. 10, EMS2013-262, 13EMS/11ECAM 2013.09.13, Reading, UK, 2013
Dobay, G., Dobay, B., Falusi, E., Fehér, Zs., Penksza, K. , Bajor, Z., Lampert, R., Bakó, G., Wichmann, B. and Szerdahelyi, T.: Effects of Sport Tourism in Temperate Grassland Communities of Strictly Protected Areas of Buda Mountains and Pilis in Duna-Ipoly National Park., Applied Ecology and Environmental Research, 2015
Besnyői, V., Szerdahelyi, T., Koncz, P. , Gróbné Szenyán, I. and Nagy, Z.: Zalai és bugaci gyepek cönológiai vizsgálatának összevetése műholdas meteorológiai adatokkal., Kutatási beszámoló. Országos Meteorológiai Szolgálat, 2015
Koncz, P., Besnyői. V., Csathó, A. I., Nagy, J., Szerdahelyi, T., Tóth, Zs., Pintér, K., Balogh, J., Nagy, Z., and Bartha, S.: Effect of grazing and mowing on the microcoenological composition of semi-arid grassland in Hungary, Applied Ecology and Environmental Research 12: 563-575, 2014
Besnyo, V., Szerdahely. T., Penksza. K. and Bartha, S.: Effects of grazing and mowing on vegetation structure and hay production in protected wet grasslands, Dorota Szewczuk 10th European Dry Grassland Meeting: When theory meets practice: Conservation and restoration of grasslands, 2013
Besnyői, V., Szerdahelyi, T., Penksza, K. and Bartha, S.: In a Hungarian wet grassland grazing combine with mowing can be more suitable for vegetation structure insted of grazing alone?, Grassland management and nature conservation: Conference proceedings., 2013
Besnyői ,V., Szerdahelyi, T., Bartha. S. and Penksza, K.: : Initial effects of abandonment on species composition on west-Hungarian wet meadows, VIII. Carpathian Basin Biological Symposium - I. Sustainable development in the Carpathian Basin, 2013
Hunkár M. és Vincze, E.: Szőlőfajták fenológiai fejlődésének összehasonlító elemzése, 5. Szőlő és klíma konferencia 2013. április 20. Kőszeg, 2013
Kelemen, K., Mag, Zs., Aszalós, R., Benedek, Zs., Czúcz, B., Gálhidy, L., Kovács, B., Standovár, T., Tímár, G.: Hazai erdők jövője a klímaváltozás tükrében, Természet Világa, 144(1), 2013
Dunkel, Z., Toulios, L., Hunkar, M.: The Possible Goals of Phenological Network in Classical Form and Utilization of Remote Sensing Technique, mainly the Results of COST Action 734., Poszter# EGU Vienna, Ausztria, április 3-8., 2011
Czúcz B, Molnár Zs, Kröel-Dulay Gy.: A természetes élővilág és az éghajlatváltozás - a modellezés lehetőségei, 36. Meteorológiai Tudományos Napok. MTA Székház, november 19., 2010
Szerdahelyi, T., Czóbel Sz., Cserhalmi D., Gál B., Marschall Z., Nagy J., Szirmai O., Tuba Z.: Néhány fás és gyeptársulás állományainak cönológiai vizsgálata a Bodrogközben, Botanikai, Növényélettani és Ökológiai Kutatások (SZIE MKK Növénytani és Ökofiziológiai Intézet, Gödöllő. P. 121-128.), 2010
Bartha, S., Fekete, G., Nagy, Z., Csintalan, Zs., Fóti, Sz., Czóbel, Sz., Balogh, J., Németh Z., Penksza, K., Szerdahelyi T., Nagy J., Virágh K.: Sokféleség és szabályozottság – A szünfiziológia szerepe a modern társulásökológiában, Botanikai, Növényélettani és Ökológiai Kutatások (SZIE MKK Növénytani és Ökofiziológiai Intézet, Gödöllő. P. 27-40.), 2010
Vincze, E., Hunkár, M. and Dunkel, Z.: Phenology of lilac (Syringa vulgaris) and elderberry (Sambucus nigra) as the indicator of spring warming, Geophysical Research Abstract Vol. 14, EGU2012-2748, 2012
Dunkel, Z., Vincze, E. and Moring, A.: Meteorological contribution to the mitigation and adaptation of the 'extreme water events' of Hungarian Great Plain., Geophysical Research Abstract Vol. 14, EGU2012-6249, 2012
Hunkár, M., Szenyán, I., Szerdahelyi, T. és Dunkel, Z.: Tájképi fenológia műholdas adatokkal történő vizsgálata., Kitaibelia. 17/1 pp. 104.ISSN 1219-9672, 2012
Papp, M. és Czúcz, B.: Különböző tájolású erdőszegélyek jellemző fajösszetétele eltérő termőhelyeken., Aktuális Flóra- és Vegetációkutatás a Kárpát-medencében IX., Gödöllő, 2012. február 24–26., 2012
Hunkár M., Vincze E., Szenyán I. és Dunkel, Z.: A fenológiai megfigyelés szerepe és jelentősége az agrometeorológiai modellezésben és a klímaváltozás kutatásában., Meteorológiai Tudományos Napok MTA Budapest, 2011. nov.24-25., 2011
Dunkel Z., Lee, B-L. és Vincze, E.: Az agrometeorológia helyzete és jelentősége a Meteorológiai Világszervezet munkájában., Meteorológiai Tudományos Napok MTA Budapest, 2011. nov.24-25., 2011
Szabó, B., Halácsy, Á., Kecskés, F. és Czúcz, B: Önkéntesek által végzett fenológiai megfigyelések - egy fontos és kihasználatlan lehetőség a környezeti nevelés és az éghajlatváltozás monitorozása terén., VII. Magyar Természetvédelmi Biológiai Konferencia, Abstract kötet, Debrecen, 2011. november 3-6., 2011




 

Events of the project

  
2013-07-30 11:59:54
Résztvevők változása
2012-04-03 15:00:03
Résztvevők változása
2011-09-13 17:01:04
Résztvevők változása



Back »