Települési tetőkataszterek létrehozása a hasznosítható napenergia potenciál meghatározására a Bódva-völgyében különböző térinformatikai módszerekkel
Szalontai Lajos Miskolci Egyetem Földrajz-Geoinformatika Intézet
Tartalom • • • • •
Tetőkataszter bemutatása Tetőkataszterek előállításának lehetőségei Egy kutatás folyamatának bemutatása A szolárkataszter fejlesztésének további lépései A szolárkataszter gyakorlati lehetőségei
Napenergia hasznosításának lehetőségei, feltételei • Napenergia hasznosítása: – Hőenergia – napkollektorok által – Elektromos áram – PV cellák által
• Besugárzás mennyiségét módosító tényezők: – Természeti tényezők: • • • •
Földrajzi elhelyezkedés – állandó Domborzati viszonyok (hegyek, völgyek) - állandó Légköri tényezők (pl. felhősödöttség) - változó Növényzet – fák árnyékolása - változó
– Építészeti tényezők: • Háztetők formája, alakja, kémények-liftaknák elhelyezkedése • Háztetők kitettsége, lejtőszöge • Beépítettség (magas-alacsony épületek)
Mi is az a tetőkataszter? • Az épített objektumok tetőfelületeiről készített adatbázis/kataszter – Papír vagy digitális alapú adatbázis – 2D-s, 3D-s megjelenítési lehetőségek – Épített objektum tetőfelületéről számos adat (koordináta, lejtőszög, kitettség, magasság, felület nagyság, anyag minőség, stb…) – Nyugati országokban már rendelkezésre áll (USA, Nagy-Britannia, Németország, Ausztria…)
Tetőkataszter – Napenergia-hasznosítási tetőkataszter (Szolárkataszter) • Globális valamint lokális besugárzás értékeinek ismerete (kWh/m2/év– kWh/m2/nap) – Besugárzási adatforrás: valós mérések (OMSZ mérések), számított mérések földrajzi koordináta alapján (JRC – PVGIS, ArcGIS – Spatial Analyst: Solar Radiation, GRASS GIS…)
• Meglévő tetőkataszter adatbázissal összevetés • Tetőfelületekre eső besugárzás mennyiség leválogatható
Példák megvalósult szolárkataszterre
Tetőkataszter létrehozásának módszerei • Térbeli épület/városmodellt kell előállítani • Fontos a részletesség szint – LOD (level of detail) – LOD 0: regionális modell, 2,5 D terepmodell, ortofotó textúrával – LOD 1: város/épület modell, 3D épülettömböt ábrázoló, alaprajzból kiindulva – LOD 2: város/épület modell, 3D-s, egyszerűsített textúra, falak és tetők ábrázolása – LOD 3: város/épület modell, 3D-s, építészetileg részletes ábrázolás – LOD 4: belső tér modell, épület külső és belső 3D –s modellje textúrával
• Tetőkataszter létrehozásához legalább LOD2-es szintet kell létrehozni
Tetőkataszter létrehozásának módszerei • Terepi mérés
– Legalapvetőbb módszer – GPS-es mérés, tachimetriai eszközök használata – Előny: • Egyszerű, olcsó
– Hátrány: • Időigényes
• Fotogrammetria / Matching – Légifényképek digitális illesztése az összetartozó képpontok segítségével – Előny: • Digitalizálás után könnyű számítási módszer • Rövidebb kalkulációs idő
– Hátrány: • Megfelelő minőségű légifelvételek rendelkezésre állásának kérdése
• Laser scanning – LiDAR mérés – – – –
Lézeres letapogatás – lézerrel történő távolság mérés Legalább 3 pont/m2 Keletkezett pontfelhő letisztítható Előny: • Több ezer pont mérése másodpercenként
– Hátrány: • Költségigényes • Megfelelő infrastruktúra jelenléte elengedhetetlen
Egy jelenlegi kutatás helyzete • Kutatási terület: Borsod-Abaúj-Zemplén megye Bódva-völgye (Edelényi-járás) • 2013 tavaszán a terület berepülése megtörtént LiDAR pontfelhő előállt (613 millió pont) – Point cloud - Pontfelhőből DSM (Digital Surface Model) – minden felszíni objektum nagy pontossággal megalkotva
• OMSZ adatok begyűjtése Edelényi mérőállomás 5 éves besugárzás adatai – napi bontásban (J/cm2) • Területrendezési tervek begyűjtése az érintett 11 településre – kataszterek házak/objektumok kontúrvonalai vektoros állományban megvannak – „könnyebb” tetőazonosítás – Nagyobb pontosság elérése
A szolárkataszter fejlesztésének további lépései • A tetőfelületek leválogatása – kiemelése • Dőlésszögek – kitettség vizsgálat tető kategorizálás • OMSZ adatok hasznosítása napenergia potenciál meghatározás az Edelényi-járás területén • Állami (köz)épületek – magántulajdonú objektumok szétválasztása • Beruházás segítő alkalmazás kifejlesztése (költség – hatékonyság kalkulátor, megtérülési idő kalkulátor kifejlesztése a modellre)
Szolárkataszter jelentősége a gyakorlatban • Döntéshozók (polgármesterek, vezetők) információval ellátása • Lakossági információ szolgáltatás • Járási – települési (megújuló) energiastratégia meghatározása, annak elősegítése • SEAP (Sustainable Energy Action Plan) – Fenntartható Energia Akciótervek kötelező alapelemévé válhat • Napenergia hasznosítás arányának növelése
Köszönöm megtisztelő figyelmüket!
