Remote sensing based detection of the effects of biotic and abiotic factors on vegetation activity in the Carpathian-Basin

Help

Back »

Details of project

Identifier

128709

Type

Principal investigator

Kern, Anikó

Title in Hungarian

Biotikus és abiotikus tényezők hatásának vizsgálata a Kárpát-medencében műholdas távérzékelés alapján

Title in English

Remote sensing based detection of the effects of biotic and abiotic factors on vegetation activity in the Carpathian-Basin

Keywords in Hungarian

Időjárás, vegetáció, fenológia, távérzékelés, éghajlatváltozás

Keywords in English

Weather, vegetation, phenology, remote sensing, climate change

Discipline

Meteorology, atmospheric physics and dynamics (Council of Complex Environmental Sciences)	100 %
Ortelius classification: Meteorology

Panel

Agriculture, Environment, Ecology, Earth Sciences committee chairs

Department or equivalent

Department of Geophysics (Eötvös Loránd University)

Participants

Barcza, Zoltán
Dobor, Laura
Lichtenberger, János
Marjanovic, Hrvoje
Móricz, Norbert
Torma, Csaba Zsolt

Starting date

2018-11-01

Closing date

2023-04-30

Funding (in million HUF)

27.792

FTE (full time equivalent)

6.75

state

running project

Final report

Results in Hungarian

A projekt főbb eredményei a következőképpen foglalhatók össze. (1) Újfajta betekintés nyújtása a vegetáció és az éghajlat közötti kölcsönhatásokba a távérzékelt, vegetációval kapcsolatos mennyiségek alapján a 2000-2021 közötti időszakra; (2) Módszerek kidolgozása a vegetáció állapota és a növényi fenológia egyéb jellemzőinek modellezésére a környezeti feltételek (abiotikus tényezők) függvényében; (3) A modellek alapján módszertan kidolgozása a biotikus tényezők hatásainak számszerűsítésére is; (4) A zöldülés időtartama (GUD), a levélnyílás időzítése (SOS) és a vegetáció állapotának évközi és térbeli változékonyságának; (5) A környezeti változók szempontjából a vegetációs állapotot lényegesen befolyásoló kritikus éghajlati időszakok azonosítása; (6) Az invazív tölgy csipkéspoloska fertőzésének mértékének és terjedésének részletes leírása; (7) A FORESEE adatbázis új és frissített verzióinak létrehozása, kihangsúlyozva a finom térbeli és időbeli felbontású éghajlati adatbázisok és hiba-korrigált jövőre vonatkozó projekciók szükségességét; és (8) A többváltozós lineáris regressziós modellek jövőre vonatkozó alkalmazhatóságának demonstrálása ensemble mean megközelítéssel.

Results in English

The main results of the project can be summarized as follows. (1) Providing new insight into the vegetation-climate interactions through different applications of the MODIS-based vegetation-related characteristics for the period of 2000‒2020; (2) Development of methods to simulate vegetation state and other characteristics of the plant phenology as the function of environmental conditions (abiotic factors); (3) Based on the models development of methodology to quantify the effects of biotic factors as well; (4) Quantification of the interannual and spatial variability of green-up duration (GUD), leaf onset timing (SOS), and vegetation state; (5) Identification of critical climate periods that substantially control vegetation state in terms of climate variables; (6) Detailed description of the infestation and spread of the invasive oak lace bug; (7) Construction of the new and updated version of the FORESEE database, as a reinforcement of the importance of the meteorological variables, highlighting the need for climate datasets with fine spatial and temporal resolution, and with bias corrected projections for the future; and (8) Demonstrating the applicability of multiple linear regression models for the future with ensemble mean approach.

Full text

https://www.otka-palyazat.hu/download.php?type=zarobeszamolo&projektid=128709

Decision

Yes

List of publications

Kern Anikó, Lichtenberger János: Muholdas távérzékelés a fenológiai ciklusban bekövetkezo változások szolgálatában, In: Pongrácz, Rita; Mészáros, Róbert; Kis, Anna (szerk.) Aktuális környezeti problémák az időjárás és az éghajlat összefüggésében, ELTE Meteorológiai Tanszék (2018) pp. 95-102., 2018

Kern Anikó, Hrvoje Marjanovic, Dávid Réka Ágnes, Barcza Zoltán: A növényzet fenológiai ciklusának vizsgálata a Kárpát-medencében: műholdas távérzékelés és modellalkotás, In: Fény-Tér-Kép 2019, (2019) 2266, 2019

Birinyi Edina, Kristóf Dániel, Kern Anikó, Barcza Zoltán: A kukorica fejlődésének vizsgálata távérzékelt adatok alapján, AGROFÓRUM - A NÖVÉNYTERMESZTŐK ÉS NÖVÉNYVÉDŐK HAVILAPJA 2022/3.: pp. 94-97., 2022

Bognár Péter, Kern Anikó, Pásztor Szilárd, Steinbach Péter, Lichtenberger János: Testing the Robust Yield Estimation Method for Winter Wheat, Corn, Rapeseed, and Sunflower with Different Vegetation Indices and Meteorological Data, REMOTE SENSING 14: (12) p. 2860., 2022

Birinyi Edina, Kristóf Dánidel, Kern Anikó, Rotterné Kulcsár Anikó, Barcza Zoltán: A Mezőgazdasági Kockázatkezelési Rendszerbe benyújtott aszály kárigények nagyfelbontású műholdfelvételekkel történő igazolhatóságának vizsgálata - kezdeti lépések, In: Molnár, Dániel; Molnár, Dóra (szerk.) XXV. Tavaszi Szél Konferencia 2022. Absztraktkötet, Doktoranduszok Országos Szövetsége (DOSZ) (2022) pp. 198-199., 2022

Haszpra L, Barcza Z, Ferenczi Z, Kern A, Hollós Roland, Kljun N: Real-world wintertime CO, N2O and CO2 emissions of a Central European village, ATMOSPHERIC MEASUREMENT TECHNIQUES DISCUSSIONS 15: (17) pp. 5019-5031., 2022

Kern Anikó, Barcza Zoltán, Hollós Roland, Birinyi Edina, Marjanović Hrvoje: Critical Climate Periods Explain a Large Fraction of the Observed Variability in Vegetation State, REMOTE SENSING 14: (21) 5621, 2022

Birinyi Edina, Kristóf Dániel, Barcza Zoltán, Kern Anikó: Vegetációs indexek és meteorológiai tényezők idősorainak aszálydetektálási célú vizsgálata különböző hazai termőtájakon, kukorica haszonnövényre, In: Molnár, Vanda Éva (szerk.) Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában XII.: Theory meets practice in GIS, Debreceni Egyetemi Kiadó (2021) pp. 67-68., 2021

Kern, A., Dobor, L., Hollós, R., Marjanović, H., Torma, Cs.Zs., Kis, A., Fodor, N., Barcza, Z.: Seamlessly combined historical and projected daily meteorological datasets for impact studies in Central Europe: the FORESEE v4.0 and the FORESEE-HUN v1.0., Submitted to Climate Services on 16th of September, 2022, 2022

Dávid Réka Ágnes, Barcza Zoltán, Kern Anikó, Kristóf Erzsébet, Hollós Roland, Kis Anna: Növényfenológiai vizsgálatok Magyarországon a különböző meteorológiai adatbázisok segítségével, EGYETEMI METEOROLÓGIAI FÜZETEK - METEOROLOGICAL NOTES OF UNIVERSITIES 33: pp. 25-31., 2020

Kern Anikó, Marjanović Hrvoje, Barcza Zoltán: Spring vegetation green-up dynamics in Central Europe based on 20-year long MODIS NDVI data, AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY 287: UNSP 107969, 2020

Barcza Z., Kern Anikó, Davis K.J., Haszpra L.: Analysis of the 21-years long carbon dioxide flux dataset from a Central European tall tower site, AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY 290: UNSP 108027, 2020

Marton Tibor András, Kis Anna, Zubor-Nemes Anna, Kern Anikó, Fodor Nándor: Human Impact Promotes Sustainable Corn Production in Hungary, SUSTAINABILITY 12: (17) 6784, 2020

Kis Anna, Barcza Zoltán, Hidy Dóra, Hollós Roland, Kristóf Erzsébet, Kern Anikó, Fodor Nándor: Bias correction of regional climate model results for crop simulations: hidden pitfalls and possible solutions, In: Book of Abstracts: Second International Crop Modelling Symposium, (2020) p. 410., 2020

PAULIN MÁRTON, HIRKA ANIKÓ, KERN ANIKÓ, MIKÓ ÁGNES, TENORIO-BAIGORRIA IMOLA, EÖTVÖS CSABA, GÁSPÁR CSABA, CSÓKA GYÖRGY: A TÖLGYCSIPKÉSPOLOSKA MAGYARORSZÁGON – HELYZETJELENTÉS 2019 ŐSZÉN, In: Haltrich, Attila; Varga, Ákos (szerk.) 66. Növényvédelmi Tudományos Napok, Magyar Növényvédelmi Társaság (2020) p. 31., 2020

Dávid Réka Ágnes, Barcza Zoltán, Kern Anikó, Kristóf Erzsébet, Hollós Roland, Kis Anna, Lukac Martin, Fodor Nándor: Sensitivity of Spring Phenology Simulations to the Selection of Model Structure and Driving Meteorological Data, ATMOSPHERE 12: (8) 963, 2021

Kern Anikó, Marjanović Hrvoje, Csóka György, Móricz Norbert, Pernek Milan, Hirka Anikó, Matošević Dinka, Paulin Márton, Kovač Goran: Detecting the oak lace bug infestation in oak forests using MODIS and meteorological data, AGRICULTURAL AND FOREST METEOROLOGY 306: 108436, 2021

Ostrogović Sever Maša Zorana Ostrogović, Barcza Zoltán, Hidy Dóra, Kern Anikó, Dimoski Doroteja, Miko Slobodan, Hasan Ozren, Grahovac Branka, Marjanović Hrvoje: Evaluation of the Terrestrial Ecosystem Model Biome-BGCMuSo for Modelling Soil Organic Carbon under Different Land Uses, LAND (BASEL) 10: (9) 968, 2021

Salma Imre, Thén Wanda, Aalto Pasi, Kerminen Veli-Matti, Kern Anikó, Barcza Zoltán, Petäjä Tuukka, Kulmala Markku: Influence of vegetation on occurrence and time distributions of regional new aerosol particle formation and growth, ATMOSPHERIC CHEMISTRY AND PHYSICS 21: (4) pp. 2861-2880., 2021

Marjanović, H., Kern, A.: . Decoupling the effect of the forest pest damage from the effects of meteorology using space-borne remote sensing and modelling, General Assembly of the European Geophysical Union, 2021

Marjanović, H., Kern, A.: Decoupling the effect of the forest pest damage from the effects of meteorology using space-borne remote sensing and modelling, General Assembly of the European Geophysical Union, 2021

Kern, A., Marjanović, H., Barcza, Z.: Spring vegetation green-up dynamics in Central Europe based on 20-year long MODIS NDVI data, Agricultural and Forest Meteorology, 287, 107969. doi:10.1016/j.agrformet.2020.107969., 2020

Barcza, Z., Kern, A., Davis, K.J., Haszpra, L.: Analysis of the 21-years long carbon dioxide flux dataset from a Central European tall tower site, Agricultural and Forest Meteorology, 290, 108027. doi:10.1016/j.agrformet.2020.108027, 2020

Marjanović, H., Kern, A., Anić, M.: Changes in the green-up of Mt Medvednica’s forests in the period 2000-2020 based on the space-borne observation of NDVI with MODIS, Medvednica Green Touch Conference. 11-12, June, 2021, 2021

Kern, A., Kis, A., Dobor, L., Fodor, N., Barcza, Z.: A FORESEE klímaadatbázis: múlt, jelen, jövő, Első Országos Interdiszciplináris Éghajlatváltozási Tudományos Konferencia (Online lecture), 2021

Fodor Nándor, Pásztor László, Szabó Brigitta, Laborczi Annamária, Pokovai Klára, Hidy Dóra, Hollós Roland, Kristóf Erzsébet, Kis Anna, Dobor Laura, Kern Anikó, Grünwald Thomas, Barcza Zoltán: Input database related uncertainty of Biome-BGCMuSo agro-environmental model outputs, INTERNATIONAL JOURNAL OF DIGITAL EARTH 2021: (InPress) 1953161, 2021

Gelybó Gy, Barcza Z, Dencső M, Potyó I, Kása I, Horel Á., Pokovai K, Birkás M, Kern A, Hollós R, Tóth E: Effect of tillage and crop type on soil respiration in a long-term field experiment on chernozem soil under temperate climate, SOIL & TILLAGE RESEARCH 216: 105239, 2022

Kern, A., Marjanović, H., Csóka, Gy., Hirka, A., Matošević, D., Pernek, M., Paulin, M., Móricz, N., Kovač, G.: Detecting the infestation with the oak lace bug in oak forests of Croatia and Hungary using space-borne remote sensing, Will be submitted to Agricultural and Forest Meteorology in 2020, 2020

Marton, T.A., Kis, A., Zubor-Nemes, A., Kern, A., Fodor, N.: Human Impact Promotes Sustainable Corn Production in Hungary, Sustainability, 12(17), 6784, 2020

Salma, I., Thén, W., Aalto, P., Kerminen, V.-M., Kern, A., Barcza, Z., Petäjä, T., Kulmala. M.: Influence of vegetation on occurrence and time distributions of regional new aerosol particle formation and growth, Submitted to Atmospheric Chemistry and Physics, 2020

Gelybó, Gy., Dencső, M., Potyó, I., Kása, I., Horel, Á., Barcza, Z., Pokovai, K., Birkás, M., Kern, A., Hollós, R., Tóth, E.: Effect of tillage and crop type on soil respiration in a long-term field experiment in Central Europe, Will be submitted to Soil & Tillage Research in 2020, 2020

Fodor, N., Pásztor, L., Szabó, B., Barcza, Z., Hidy, D., Hollós, R., Kristóf, E., Kern, A., Kis, A.: Database Sensitivity of the Biome-BGCMAg Biogeochemical Model, Book of abstracts: Second International Crop Modelling Symposium (iCROPM2020), 544p. Montpellier, France, 3‒5, February, 2020, 2020

Kis, A., Barcza, Z., Hidy, D., Hollós, R., Kristóf, E., Kern, A., Fodor, N.: Bias correction of regional climate model results for crop simulations: hidden pitfalls and possible solutions, Book of abstracts: Second International Crop Modelling Symposium (iCROPM2020), 410p. Montpellier, France, 3-5, February, 2020, 2020

Dávid, R.A., Kern, A., Barcza, Z.: Sensitivity of phenology models to the selection of driving meteorological datasets, General Assembly of the European Geophysical Union. Online, 4-8, May, 2020. EGU2020-2551, 2020

Kern, A., Marjanović, H., Barcza, Z.: Variability of green-up duration of deciduous broadleaf forests in Central Europe during 2000-2019 based on MODIS NDVI, General Assembly of the European Geophysical Union. Online, 4-8, May, 2020. EGU2020-840, 2020

Kern, A., Marjanović, H., Csóka, Gy., Hirka, A., Matošević, D., Pernek, M., Paulin, M., Móricz, N., Kovač, G.: Detecting the Oak lace bug infestation in oak forests using MODIS and meteorological data, Agricultural and Forest Meteorology, 2021

Dávid Réka Ágnes, Barcza Zoltán, Kern Anikó, Kristóf ERzsébet, Hollós Roland, Kis Anna: Növényfenológiai vizsgálatok Magyarországon a különbözo meteorológiai adatbázisok segítségével, EGYETEMI METEOROLÓGIAI FÜZETEK - METEOROLOGICAL NOTES OF UNIVERSITIES, 2021

Kern Anikó, Lichtenberger János: Műholdas távérzékelés a fenológiai ciklusban bekövetkező változások szolgálatában, Aktuális környezeti problémák az időjárás és az éghajlat összefüggésében. Az ELTE Meteorológus TDK Nyári Iskola elõadásainak összefoglalói (Szerk.: Pongrácz R., Mészáros, 2018

Kern, A., Marjanović, H., Csóka, Gy., Hirka, A., Móricz, N., Hrašovec, B., Lacković, N., Pernek, M.: Detecting the impact caused by oak lace bug (Corythucha arcuata, Say 1832) in pedunculate oak forests of the Pannonian Plain, Geophysical Research Abstracts. Vol. 21, 12229, General Assembly of the European Geophysical Union. Vienna, Austria, 7-12, April, 2019. EGU2019-12229, 2019

Kern, A., Dobor, L., Horváth, F., Hollós, R., Márta, G., Barcza., Z.: FORESEE: egy publikus meteorológiai adatbázis a Kárpát-medence tágabb térségére, Az elmélet és a gyakorlat találkozása a térinformatikában. Szerk.: Molnár Vanda Éva, ISBN: 978-963-318-054-9., Debrecen Egyetemi Kiadó, 2019. X. Térinformatikai Konferenc, 2019

Kern, A., Marjanović, H., Csóka, Gy., Hirka, A., Móricz, N., Hrašovec, B., Lacković, N., Pernek, M.: Detecting the impact caused by oak lace bug using space-borne remote sensing data in pedunculate oak forests of Croatia and Hungary (Lecture), Oak Lace Bug Workshop in Hungary/Croatia. 2019. július 23-26. Kövestető, 2019

Barcza, Z., Kern, A., Davis, K.D., Haszpra, L.: Analysis of the 21-years long carbon flux dataset from a Central European tall tower site, Submitted to Agriculture and Forest Meteorology, 2019

Kern Anikó: Az időjárás hatása a vegetációra: megfigyelések az űrből (Lecture), Negyedik Budapest Science MeetUp. MTA Könyvtár és Információs Központ, Budapest. 2019.05.09., 2019

Kern Anikó: Meteorológiai hatások vizsgálata műholdas távérzékeléssel (Lecture), MANT Űrakadmia, Gödöllő, 2019 július 31 - augusztus 3., 2019

Kern, A., Marjanović, H., Barcza, Z.: Spring vegetation green-up dynamics in Central Europe based on 20-year long MODIS NDVI data, Under submission to Agriculture and Forest Meteorology, 2019

Birinyi Edina, Kristóf Dániel, Kern Anikó, Rotterné Kulcsár Anikó, Barcza Zoltán: A Mezőgazdasági Kockázatkezelési Rendszerbe benyújtott aszály kárigények nagyfelbontású műholdfelvételekkel történő igazolhatóságának vizsgálata - kezdeti lépések, In: Molnár, Dániel; Molnár, Dóra; Nagy, Adrián Szilárd (szerk.) Tavaszi Szél 2022 / Spring Wind 2022 Tanulmánykötet I., Doktoranduszok Országos Szövetsége (DOSZ) (2022) pp. 179-196., 2022

Birinyi Edina, Kern Anikó, Barcza Zoltán, Kristóf Dáneil: A mezőgazdasági kockázatkezelési rendszerbe benyújtott aszály kárigények igazolhazóságára rendelkezésre álló sentinel-2 felvételek a jogszabályi határidők betartásával, EGYETEMI METEOROLÓGIAI FÜZETEK - METEOROLOGICAL NOTES OF UNIVERSITIES AKTUÁLIS METEOROLÓGIAI KUTATÁSOK: AZ ÉGHAJLATVÁLTOZÁS ÉS HATÁSAINAK VIZSGÁLATA, LEVEGŐMINŐSÉGI ELEMZÉSEK: (No. 34.) pp. 13-21., 2022

Kern A., Dobor L., Hollós R., Marjanović H., Torma Cs.Zs., Kis A., Fodor N., Barcza Z.: Climate data for 1951–2100 for scientific, societal and policy purposes in Central Europe: the FORESEE database, In: Book of abstracts: Natural resources, green technology and sustainable development, (2022) p. 32., 2022

Back »