HU-SoilHydroGrids

A HU-SoilHydroGrids országos szintű információt nyújt a leggyakrabban használt talajhidrológiai tulajdonságokról (maximális vízkapacitás, szabadföldi vízkapacitás, holtvíztartalom, telített hidraulikus vezetőképesség és van Genuchten paraméterek a víztartóképesség-görbe leírásához) 100 méteres térbeli felbontásban, 2 méteres talajmélységig hat szabványos rétegre (0-5 cm, 5-15 cm, 15-30 cm, 30-60 cm, 60-100 cm, 100-200 cm) vonatkozóan.

A hidrológiai modellezés kiemelten fontos bemenetét adják a talaj hidrofizikai tulajdonságaira vonatkozó, térben explicit, a mélységi viszonyokat is leíró, kvantitatív adatok. A TAKI talaj téradat fejlesztési munkálatai során folyamatosan figyelemmel viseltetett ezen igényekre és próbálta a rendelkezésre álló technológia és adat háttér függvényében maximálisan kielégíteni ezeket. Az Intézet bekapcsolódása a Víztudományi és Vízbiztonsági Nemzeti Laboratórium konzorciumába jelentős lökést adott fejlesztéseinknek. Az Intézet munkatársainak jelentős közreműködésével korábban kidolgozott, kontinentális léptékű EU-SoilHydroGrids téradat-rendszer az elmúlt évtizedben európai szinten bizonyította hasznosságát. Erre az előzményre építve egy hasonló elveken alapuló, de több elemében is továbbfejlesztett, nagyobb térbeli részletességű, nemzeti 3D-s talajhidrológiai adatbázist fejlesztettünk Magyarország területére. A HU-SoilHydroGrids a kontinentális léptékű EU-SoilHydroGrids legfontosabb elemeiben hazai és nagyobb megbízhatóságú adatokra épülő magyarországi megfelelője, mivel

• kizárólag magyarországi talajadatokon kidolgozott pedotranszfer függvények,
• a megújított hazai talaj téradat infrastruktúra (https://dosoremi.hu/) által szolgáltatott elsődleges talajtulajdonság térképek és
• további, nagyszámú további környezeti prediktor változó, valamint
• több gépi tanulási módszer eredményeinek egyesítésével (ensemble modellezés) készült.

A HU-SoilHydrogrids 3D adatbázis minden egyes talajhidrológiai tematikus rétegéhez térbeli bizonytalanság elemzést is végeztünk. A becslési bizonytalanság, melynek alapját a statisztikailag szignifikánsnak bizonyuló gépi tanulási módszerek, azaz a „cubist” és a „ranger”, súlyozott átlaga, ún. ensemble modellje jelentette, kvantilis regresszióval modelleztük. A HU-SoilHydroGrids térképek becslési bizonytalanságát a nemzetközi szakirodalom által is javasolt 95% és 5%-os kvantilissel jellemeztük és készítettük el a bizonytalansági térképeket.

A HU-SoilHydroGrids egyedülálló támogatást nyújt a hidrológiai ciklushoz kapcsolódó, országos léptékű, környezeti problémák (mint pl: aszály, belvíz, vízmegtartás stb.) elemzésére irányuló kutatások számára.

A fejlesztésről született legfontosabb publikációk:

Szabó B, Mészáros J, Laborczi A, Takács K, Szatmári G, Bakacsi Z, Makó A, Pásztor L: From EU-SoilHydroGrids to HU-SoilHydroGrids: A leap forward in soil hydraulic mapping, Science of the Total Environment, 2024, 921:171258, https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2024.171258

Szabó B, Kolcsár R, Mészáros J, Laborczi A, Takács K, Szatmári G, Makó A, Rajkai K, Benyhe B, Barta K, Pásztor L, Bakacsi Z: National soil hydrologic groups map for environmental applications using data-driven and expert-based methods, Scientific Data, 2025, 12(1):1590-1601, https://doi.org/10.1038/s41597-025-05853-5