Robinsonem na tepelných ostrovech Ing. Pavel Struha Geografický informační systém Magistrát města Hradce Králové
Termografie • infračervená termografie je vědní obor, který se zabývá analýzou rozložení teplotního pole na povrchu tělesa a to bezkontaktním způsobem. Úkolem termografie je analýza infračervené energie vyzařované tělesem. Termografickým měřicím systémem lze zobrazit teplotní pole měřeného objektu. Obor termografie se v širším měřítku rozvinul společně s rozšířením infračervených kamer, pro které se obecně vžilo slovo termovizní kamera, resp. termovize. Tento termín vznikl z názvu prvního výrobce infračervených kamer, firmy Thermovision, dnes FLIR. • Na princip měření přišel fyzik Max Planck • Termokamery umožňují zobrazit infračervené záření tělesa tak, aby jej bylo možné vidět
Testování techniky a tvorba výstupů Dron zn. Robodrone Kingfisher a termovizní kameru Optris PI 640 pro snímkování tepelných ostrovů laskavě poskytla firma KELCOM International, spol.s r.o. Hradec Králové.
Interpretaci dat a vyhodnocení provedl Odbor informatiky Magistrátu města Hradce Králové.
Administrativní zajištění snímkování v intravilánu • Je nutno žádat o povolení Úřad pro civilní letectví (ÚCL). Vzhledem k nestálosti požadovaného počasí je dobré žádat o více termínů. • Zajistit zábor komunikace - na majetkovém odboru úřadu. • Uvědomit řízení letového provozu na řídící věži na letišti (pokud je poblíž – kvůli komunikaci s helikoptérou IZS). • Součinnost s městskou policií a PČR. • Technicky musí být zajištěna neustálá on-line komunikace operátora s dronem. V intravilánu nelze realizovat automatický let podle nastavených náletových os. • Po dobu akce musí být vzletová plocha označena páskou (dle mapek v žádosti na ÚCL) a musí být zajištěna ostraha této plochy (poučení pracovníci), aby tam nechodili lidé.
Snímkování „tepelných ostrovů“ v Hradci Králové (srpen 2016) Městský tepelný ostrov je prostor - zástavba, která vykazuje znatelně vyšších teplot než její okolí. Teplotní rozdíly jsou nejvýraznější při přímém slunečním svitu a slabém větru či bezvětří. Smyslem monitoringu tepelných ostrovů je určení teplotních rozdílů mezi jednotlivými typy povrchů, jako je beton, asfalt, druhy dlažby, zelený pokryv, vzrostlé stromy či vodní prvky a vytvoření metodiky při navrhování struktur veřejných ploch ve městě.
Hradec Králové – tepelné ostrovy
Snímkování „tepelných ostrovů“ v Hradci Králové (srpen 2016) Klimatické podmínky v čase snímkování nebyly nijak extrémní, spíše typické pro danou roční dobu a čas – převážně jasno, teplota vzduchu ve stínu ve 2 metrech nad zemí byla 24 – 26 stupňů Celsia.
Hradec Králové – tepelné ostrovy Příprava na snímkování: - Volba nosiče a kamery - Povolení ÚCL k činnosti nad zástavbou - Schválení majitele pozemku - Vyklizení prostoru vzletu a přistání
Dron a příslušenství: - Nabití baterií, příprava palubního počítače a paměťového média - Kontrola snímané oblasti na externím počítači (vzdálená procha palubního PC)
Závěs (gimbal) pod dronem Robodrone Kingfisher s termokamerou OPTRIS a RGB kamerou
Zdroj – KELCOM s.r.o.
Náměstí 28. října – zelené plochy před a po rekonstrukci 2013
Před rekonstrukcí: - Zelené plochy (trávníky) zabíraly cca 30% plochy náměstí - 18 vzrostlých stromů
Po rekonstrukci: - Zelené plochy (spíše záhony s řadami keřů) zabírají cca 11% plochy náměstí - 4 vzrostlé stromy
Vyhodnocení z ortofotomap 2005 a 2015
Hradec Králové – náměstí 28. října
2015 – po rekonstrukci
2005 – před rekonstrukcí
Zdroj – ortofotomapy Hradce Králové 2005 a 2015
Hradec Králové – náměstí 28. října
Vizualizace
Náměstí 28. října – zelené plochy před a po rekonstrukci
Zdroj – GIS Statutárního města Hradce Králové
Datum 19.8.2016, čas 11:40
Hradec Králové – náměstí 28. října teploty povrchů různých prvků
Náměstí 28. října – zvýraznění předmětů zájmu v SW Optris PI Connect
Náměstí 28. října – zvýraznění předmětů zájmu
Náměstí 28. října – zvýraznění předmětů zájmu
Riegrovo náměstí – zelené plochy před a po rekonstrukci 2008
Před rekonstrukcí: - Zelené plochy (trávníky) zabíraly cca 22 % plochy náměstí - 16 vzrostlých stromů
Po rekonstrukci : - Zelené plochy (záhon, hrabanka se stromky, zelená plocha před Černigovem) zabírají cca 9 % plochy náměstí - 8 vzrostlých stromů - 79 stromků s minimálním stínem
Vyhodnocení z ortofotomap 2005 a 2015
Hradec Králové – Riegrovo náměstí
2015 – po rekonstrukci
2005 – před rekonstrukcí
Vizualizace
Zdroj – ortofotomapy Hradce Králové 2005 a 2015
Hradec Králové – Riegrovo náměstí
Vizualizace
Osvícení laviček 11 – 13 hod.
Lavičky jsou na opačné straně stromů, než stín nevhodné umístění laviček v letních měsících
Riegrovo náměstí - zelené plochy před a po rekonstrukci
Hlavní nádraží
Hrabanka + zakrslé stromy
Hotel Černigov záhon
Zdroj – GIS Statutárního města Hradce Králové
Některé závěry • Z termovizních záznamů je patrný rozdíl v povrchové teplotě různých druhů dlažby. • Jednoznačně pozitivní vliv na celkové mikroklima mají vzrostlé stromy a vodní prvky. • Naopak – je vidět že lavičky jsou mnohdy nezastíněné. • Například na Riegrově náměstí je většina laviček umístěna v blízkosti dekorativních stromků na „hrabankové“ ploše, ale ve směru k slunci, takže stín je na druhé straně stromků – lavičky jsou v létě mezi 10 a 15 hodinou na přímém slunečním světle. • To se samozřejmě projevilo na povrchové teplotě, která přesáhla 40 st.C. (při teplotě vzduchu 26 st.C.). Při projekční přípravě rekonstrukce je třeba, aby projektanti počítali i tímto faktorem.
Některé závěry a doporučení Snímkování proběhlo v poměrně příznivých podmínkách (24 – 26 st. C. ve stínu), přesto některé povrchy vykazovaly značnou emisivitu. (Emisivita je definovaná jako poměr intenzity vyzařování reálného tělesa k intenzitě vyzařování absolutně černého tělesa se stejnou teplotou. Emisivita tak určuje schopnost tělesa vyzařovat teplo. Je to bezrozměrná veličina).
• Při plánování rekonstrukcí veřejných ploch dbát na tepelnou odrazivost uvažovaných materiálů • Nepodceňovat úlohu zeleně (zelených ploch i vzrostlých stromů) • Vodní prvky oživují prostor, zároveň jej zchlazují • Při umísťování mobiliáře (laviček, herních prvků pro děti…) dbát na polohu slunce v letních měsících • Vytvářet stín tvořící prvky (umístění stromů, alejí, markýz, slunečníků….)
Snímkování „tepelných ostrovů“ proběhlo v rámci projektu „Adaptace sídel na změnu klimatu - praktická řešení a sdílení zkušeností“ z iniciativy magistrátu Statutárního města Hradce Králové, jako participujícího člena projektu.
Poděkování – dron, kamera a snímkování KELCOM International, spol. s. r.o., zpracování Odbor informatiky (GIS) magistrátu města Hradce Králové
Děkuji vám za pozornost Ing. Pavel Struha Magistrát města Hradce Králové VŠRR Praha tel.: +420 604 254 374 e-mail:
[email protected]
