Evaluation of the Changes of Agricultural Land Use on Areas with Different Endowments Using Geographical Information System Tools

Értekezésemben a termőföldnek, mint az egyik legfontosabb természeti erőforrásnak használatával foglakozom. Kutatásaim egyik célja az volt, hogy konkrét példákon keresztül igazoljam, a térinformációs rendszerek alkalmasak a földhasználat, a tájgazdálkodás tervezésére, sőt új összefüggések feltárását teszik lehetővé. A szamos-krasznai és a nagykunsági tervezett árapasztó tározó földhasználatával kapcsolatos vizsgálatok során megmutattam, hogy az meglévő térinformációs adatrendszerekből nyert, valamint a műholdas felvételek alapján meghatározott területi adatok és térképi megjelenítésük alkalmas kiinduló pont a tájgazdálkodás tervezéséhez. Ennek hatékony eszköze a kidolgozott tervezési mátrix, amelyben az egyes hasznosítási térszintekhez hozzárendeljük az elsődleges, illetve másodlagos térhasználati-művelési lehetőségeket. Az M7 autópálya földhasználatával kapcsolatos térinformatikai vizsgálataim megmutatták, hogy egy pályaszakasz megépítése átlagosan kilométerenként 14-18 ha területhasználattal jár, s hogy jelentős (átlagosan 15-25%-os) az eltérés a tervezett és tényleges igénybevétel között. Igazoltam, hogy a relatíve kis költséggel elérhető közepes felbontású (20x20m) műholdfelvételek is elegendőek az ilyen arányú eltérések kimutatásához. A növényi fejlődés és növekedés műholdfelvételek feldolgozásával történő becslésének alkalmazhatóságát sikerült új területen, a kukorica vetőmag-termesztésben igazolni. Sikerült továbbá – szintén űrfelvételek segítségével - megkülönböztetni jelentősen eltérő hibridek fejlődését, s így a termesztésük szempontjából legalkalmasabb terület kijelölésben értékes segítséget tudunk adni. A korszerű térinformatikai alkalmazások mind nagymértékben támaszkodnak napjaink legfontosabb adatnyerési eljárására, a távérzékelésre, s azon belül a képfeldolgozásra. A digitális képfeldolgozásban igen jelentős szerepet játszó Fourier-soros közelítésekre vonatkozóan több tételt is bizonyítottam, amely bővíti a függvény-előállítások lehetőségét, s ezzel erősíti a képfeldogozás matematikai megalapozottságát és megbízhatóságát. In my dissertation, I deal with the usage of fertile soil as one of the most important natural resources. One of the objectives of my research is to use specific examples to prove that geographical information systems can be used in landscape management and they even make it possible to explore new connections. Modern geographic information system applications considerably rely on the most important data collecting procedure of our time: remote sensing, and on the image processing. I proved several theses referring to the Fourier series approximations that play a rather important role in digital image processing. My objective was to improve convergence conditions and by this to strengthen the mathematic grounding and reliability of image processing. During the examinations referring to the land use of the Szamos-Kraszna and the Nagykunság spillway reservoirs, I proved that the territorial data acquired from GIS data systems and those that were identified on the basis of satellite images, along with their presentation in maps can be used to plan landscape management. The developed project matrix is an effective tool for this task, as we can associate primary and secondary spatial usage (land use) alternatives to each spatial utilisation level. My examinations concerning Motorway M7 proved that building one section of the motorway means 14-18 ha land use per kilometer on average and that there is a significant (15-25% on average) difference between the planned and actual use. I proved that relatively low cost medium resolution (20x20m) satellite images are suitable to show differences of this type. The applicability of the estimation of crop development and growth by processing satellite images was proved in a new area: maize sowing seed production. Furthermore, I managed to distinguish the development of significantly differing hybrids also with the help of satellite images; therefore, we can provide valuable help in designating the most appropriate area from the aspect of their production