Rozvoj metodiky tvorby map znečištění. Jan Horálek Pavel Kurfürst, Nina Benešová, Roman Juras, Jana Ďoubalová

Podobné dokumenty
Aktuální mapy znečištění ovzduší v evropském i českém měřítku (roční charakteristiky) a vývoj v oblasti mapování

Tvorba map znečišťujících látek se zaměřením na benzo(a)pyren. Jan Horálek

Stav a vývoj kvality ovzduší v Praze-Satalicích v letech

Rozvoj mapování na evropské i české úrovni

SAMIRA Dostupná satelitní data. Roman Juras, Jana Ďoubalová

Poskytování in-situ dat kvality ovzduší a jejich použití v kombinaci s modelovými a satelitními daty

Evropské mapování znečištění ovzduší za rok 2005

Popis metod CLIDATA-GIS. Martin Stříž

Zdroje dat o kvalitě ovzduší a možnosti práce s nimi imise RNDr. Leona Matoušková, Ph.D.

PROJEKT DOPRAVA prezentace výsledků

Přehled činnosti oddělení ISKO 2016/2017

POKUS O STATISTICKOU PŘEDPOVĚD ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ. Josef Keder. ČHMÚ, ÚOČO, Observatoř Tušimice,

Plán rozvoje oboru ochrany čistoty ovzduší ČHMÚ do roku 2020

Hodnocení úrovně koncentrace PM 10 na stanici Most a Kopisty v průběhu hydrologické rekultivace zbytkové jámy lomu Most Ležáky 1

Co se skrývá v datech možnosti zpřesnění (odhadu) expozice (. Another Brick in the Wall..)

Výsledky STUDIE EFEKTIVITY ZAVEDENÍ OPATŘENÍ

Přehled činnosti oddělení ISKO Plán rozvoje oddělení 2015

Modelování znečištění ovzduší. Nina Benešová

Využití rozptylových studií pro hodnocení zdravotních rizik. MUDr.Helena Kazmarová Státní zdravotní ústav Praha

Kvalita ovzduší a emisní inventury v roce 2007

Návrh postupu pro stanovení četnosti překročení 24hodinového imisního limitu pro suspendované částice PM 10

Ochrana ovzduší ve státní správě IX

Informační systém kvality ovzduší v Kraji Vysočina

Vývoj úrovně znečištění ovzduší: minulost, současnost RNDr. Leona Matoušková, Ph.D.

Výsledky STUDIE EFEKTIVITY ZAVEDENÍ OPATŘENÍ

DETEKCE FUGITIVNÍCH EMISÍ Z POVRCHOVÝCH UHELNÝCH LOMŮ. Josef Keder Lubomír Paroha

ROZPTYLOVÉ PODMÍNKY A JEJICH VLIV NA KONCENTRACI AEROSOLOVÝCH ČÁSTIC PM 10 V LOKALITĚ MOSTECKÉHO JEZERA

Organizace ATEM - Ateliér ekologických modelů Název textu Vyhodnocení informačních zdrojů o kvalitě ovzduší v Praze BK12 - Informatika, osvěta a

Identifikace dopadů emisí z dopravy a jejich ocenění

K MOŽNOSTI IDENTIFIKACE PŮVODU ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ POMOCÍ KOMBINACE IMISNÍCH A METEOROLOGICKÝCH MĚŘENÍ. Josef Keder

Hodnocení lokálních změn kvality ovzduší v průběhu napouštění jezera Most

Význam podkategorií venkovských stanic dle 2001/752/EC pro hodnocení kvality ovzduší. Jan Sládeček, ISKO Radostovice 2009

Měření v lokalitě Poliklinika Spořilov

Měření znečištění ovzduší na Lysé hoře a v Beskydech

Přízemní ozón v Jizerských horách. Iva Hůnová Český hydrometeorologický ústav, Praha Ústav pro životní prostředí, PřF UK Praha

Predikce, krátkodobé smogové situace RNDr Josef Keder, CSc.

Podpora prostorového rozhodování na příkladu vymezení rizika geografického sucha

Hodnocení externích nákladů vyvolaných emisemi z dopravy

Mapování urbanizovaných ploch a úrovně jejich zastavění

Inovace Státní Imisní Sítě a nástrojů hodnocení kvality ovzduší (ISIS)

Výsledky STUDIE EFEKTIVITY ZAVEDENÍ OPATŘENÍ

A-PDF Split DEMO : Purchase from to remove the watermark

Úvod do problematiky, sledování úrovně znečištění ovzduší, vyhodnocení plnění cílů v oblasti ochrany ovzduší RNDr. Leona Matoušková, Ph.D.

CAMx. Model CAMx. Představení Stav a perspektivy implementace. Ondřej Vlček, OME, ČHMÚ Praha Radostovice

Monitorování kvality ovzduší v České republice

CORINE LAND COVER. Jana Bašistová CENIA, česká informační agentura životního prostředí. 3. české uživatelské fórum Copernicus.

HODNOTICÍ KRITÉRIA PRIORITNÍ OSY 2 SPECIFICKÉHO CÍLE 2.4 OPERAČNÍHO PROGRAMU ŽIVOTNÍ PROSTŘEDÍ

Společenské a obchodní centrum Zlín - Březnická

Mapování územního rozložení charakteristik kvality ovzduší, vymezení oblastí se zhoršenou kvalitou ovzduší - OZKO

SUCHO JAKO DŮSLEDEK ZMĚN KLIMATU A JEHO VLIV NA ZDRAVOTNÍ STAV OBYVATELSTVA

Sledování a hodnocení kvality ovzduší v ČR

PŘÍLOHA A IMISNÍ STUDIE PROGRAM ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ PARDUBICKÉHO KRAJE DRUH A POSOUZENÍ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ ZHOTOVITEL:

Smogový Varovný a Regulační Systém

PROJEKT. Snížení imisní zátěže na území města Broumova. Studie proveditelnosti

Experimentální měření sněhu na vybraných lokalitách Jeseníků a Beskyd

HSRM. dne Most. Kurt Dědič ředitel odboru ochrany ovzduší Ministerstvo životního prostředí

PROJEKT SNÍŽENÍ PRAŠNOSTI NA ÚZEMÍ MĚSTA KRÁLÍKY STUDIE PROVEDITELNOSTI

Společenské a obchodní centrum Zlín - Březnická

PROGRAMY KE ZLEPŠENÍ KVALITY OVZDUŠÍ ZÓN A AGLOMERACÍ (PZKO)

Aktualizace krajského programu ke zlepšení kvality ovzduší Ústeckého kraje Příloha II. Příloha II

Stav a výhled životního prostředí v ČR a EU


Modelování rozptylu suspendovaných částic a potíže s tím spojené

Ověření zdrojů benzenu v severovýchodní části města Ostrava

Vyjádření k oznámení záměru Letiště Vodochody pro zjišťovací řízení v rámci posuzování vlivů na životní prostředí (EIA)

Příloha. Metodický návod pro identifikaci KB

O MOŽNOSTI ADJUSTACE IMISNÍCH KONCENTRACÍ NA METEOROLOGICKÉ PODMÍNKY. RNDr. Josef Keder, CSc.

Využití měřícího vozu v roce 2013 a další aktivity pobočky v Ústí nad Labem. Porada OČO 2013, Telč Helena Plachá

Metodický pokyn ke zpracování rozptylových studií podle 32 odst. 1 písm. e) zákona č. 201/2012 Sb.

Dlouhodobý vývoj imisní zátěže v Moravskoslezském kraji a porovnání s ostatními oblastmi ČR

GMES PRODUKTY A SLUŽBY ZALOŽENÉ NA DPZ PRO PODPORU ROZHODOVÁNÍ STÁTNÍ SPRÁVY A SAMOSPRÁVY

VÝVOJ EMISNÍ BILANCE OD ROKU 1990, EMISNÍ ANALÝZY, VÝVOJ PODÍLŮ NA EMISÍCH A EMISNÍ PROJEKCE. Pavel Machálek Oddělení emisí a zdrojů

PODÍL DOPRAVY NA ZDRAVOTNÍM STAVU OBYVATEL V MĚSTĚ BRNĚ

Předpověď kvality ovzduší na ČHMÚ

Prioritní osa 2 OPŽP Zlepšení kvality ovzduší v lidských sídlech

N Á V R H VYHLÁŠKA. ze dne.2017,

Kvalita ovzduší v Jihomoravském kraji

Stanovení oblastí a stanic SVRS pro sezónu 2012/2013. Ondřej Vlček, Radostovice

ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ ODHAD ZDRAVOTNÍHO RIZIKA

Identifikace zdrojů znečištění ovzduší měření a postupy

Radim J. Šrám. Ústav experimentální mediciny AV ČR Praha. Magistrát hl. m. Prahy, Praha,

1 MANAŽERSKÉ SHRNUTÍ... 4 SEZNAM POUŽITÉ LITERATURY ZÁKLADNÍ INFORMACE INFORMACE O LOKALITĚ, KTEROU PROJEKT ŘEŠÍ...

Syntetická mapa zranitelnosti podzemních vod

B. Kotlík, J. Loosová Národní referenční laboratoř pro venkovní a vnitřní ovzduší Státní zdravotní ústav a KHS Libereckého

Přístupy k měření znečišťujících látek z dopravy

ODBORNÁ ZPRÁVA Pro potřeby PLL a. s. Jeseník VÝSLEDKY MĚŘENÍ ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA AUTOMATIZOVANÉ MONITOROVACÍ STANICI JESENÍK-LÁZNĚ V ROCE 2016

Extrémní imisní situace RNDr. Zdeněk Blažek, CSc., Mgr. Libor Černikovský Český hydrometeorologický ústav, pobočka Ostrava

K možnostem krátkodobé předpovědi úrovně znečištění ovzduší statistickými metodami. Josef Keder

Návrh nových pravidel SVRS pro PM10 (návrh novely přílohy č. 6 zákona 201/2012 Sb.)

PŘEDBĚŽNÉ VÝSLEDKY ANALÝZY VZTAHŮ METEOROLOGICKÝCH FAKTORŮ A IMISNÍCH KONCENTRACÍ V OKOLÍ DOPRAVNÍ KOMUNIKACE

Protokol o měření. Popis místa měření: Fotografie z měření:

Informační systém kvality ovzduší v oblasti Polsko -Českého pohraničí ve Slezském a Moravskoslezském regionu = projekt AIR SILESIA

Znečištění ovzduší a zdraví

Výběrové metody v inventarizaci lesů a krajiny

TISKOVÁ ZPRÁVA: Úspěšná realizace projektu Upgrade měřicích systémů pro předpovědní a výstražnou službu

Zpracovatel: Český hydrometeorologický ústav, pobočka Ostrava Mgr. B. Krejčí

PROJEKT SNÍŽENÍ PRAŠNOSTI V OBCI PAŠINKA STUDIE PROVEDITELNOSTI

zdroj

Celkové hodnocení účinnosti programů zlepšování kvality ovzduší v malých sídlech

OCHRANA OVZDUŠÍ VE STÁTNÍ SPRÁVĚ V: TEORIE A PRAXE listopadu 2009, Hotel Gomel, České Budějovice 1

Transkript:

Rozvoj metodiky tvorby map znečištění Jan Horálek Pavel Kurfürst, Nina Benešová, Roman Juras, Jana Ďoubalová

1. Stávající metodika mapování a její použití 2. Rozvoj mapování NO 2 pomocí LC a dopravních dat 3. Rozvoj mapování BaP pomocí tzv. pseudo stanic 4. Rozvoj mapování NO 2, SO 2 a PM pomocí satelitních dat

Stávající metodika mapování Kombinace dat naměřených na stanicích imisního monitoringu (jakožto primárních dat) a různých doplňkových dat (výstup z modelu CTM, nadmořská výška, hustota populace, meteorologická data, ) Pomocí vícenásobné regrese a interpolace jejích reziduí Venkovské a městské (a případně dopravní) znečištění mapováno odděleně, jednotlivé mapové vrstvy následně sloučeny Lze charakterizovat jako mapování pomocí regrese interpolace sloučení ( regression interpolation merging mapping ), pro metodu používán akronym RIMM Různé varianty metody pro jednotlivé znečišťující látky, pro mapování české a evropské, pro hodinová, denní a roční data

Použití metodiky mapování RIMM Grafická ročenka Znečištění ovzduší na území České republiky (mapy následně podkladem pro Zprávu o životním prostředí) Každoroční zpráva European air quality maps (mapy následně podkladem pro zprávu Air quality in Europe ) Operativní mapy na webu ČHMÚ

PM 2,5 roční průměr, 2015, ČR

O 3 26. nejvyšší max. denní 8-hod. klouzavý průměr, průměr za trojleté období 2013-2015, ČR

PM 2,5 roční průměr, 2014, Evropa

O 3 93,2 percentil z max. denních 8-hod. klouzavých průměrů, 2014, Evropa

PM 10 denní průměr, 22. 5. 2017, ČR

1. Stávající metodika mapování a její použití 2. Rozvoj mapování NO 2 pomocí LC a dopravních dat 3. Rozvoj mapování BaP pomocí tzv. pseudo stanic 4. Rozvoj mapování NO 2, SO 2 a PM pomocí satelitních dat

Rozvoj mapování NO 2 pomocí dat pokryvu půdy (land cover) a dopravních dat ETC/ACM Technical Report 2016/12 Inclusion of land cover and traffic data in NO 2 mapping methodology http://acm.eionet.europa.eu Začlenění metod LUR (land use regresssion), resp. dat pokryvu půdy a silničních dat do regresní části metodiky, v rozlišení 1x1 km Tvorba dopravní vrstvy pomocí dopravních stanic a následné sloučení s pozaďovou (městskou a venkovskou) mapou pomocí dopravních dat v detailním měřítku Metodika vyvinuta jak pro tvorbu map, tak pro odhad expozice obyvatel

Začlenění dat pokryvu půdy a silničních dat do tvorby pozaďové (městské a venkovské) mapy Na základě literární rešerše (provedené kolegy z NILU) vytipovány vhodné skupiny tříd pokryvu půdy CLC: 44 tříd bylo přeskupeno do nových 8 tříd, ty agregovány do 1x1 km gridu a navíc do kruhů s poloměrem 5 km, klouzavě pro každou buňku gridu 1x1 km

Začlenění dat pokryvu půdy a silničních dat do tvorby pozaďové (městské a venkovské) mapy Jako silniční data použita databáze GRIP (PBL): 5 tříd silnic Třída 5 nepoužita, z důvodu předpokládané malé intenzity dopravy V prostředí GIS spočteny následující charakteristiky: Procento buňky gridu 1x1 km ovlivněné dopravou, na základě bufferu okolo silnice: pro jednotlivé třídy silnic 1 až 4, pro třídy 1 3 dohromady a pro třídy 1 4 dohromady. Velikost bufferu stanovena: 75 m pro třídy silnic 1 2, 50 m pro třídy silnic 3 a 4. Vzdálenost měřicí stanice od nejbližší silnice: pro jednotlivé třídy silnic 1 až 4, pro třídy 1 3 dohromady a pro třídy 1 4 dohromady

Začlenění dat pokryvu půdy a silničních dat do tvorby pozaďové (městské a venkovské) mapy V regresní analýze uvažováno 37 doplňkových proměnných: EMEP model meteorologické parametry (4 veličiny) nadmořská výška (2 varianty: 1x1 km, kruh s poloměrem 5 km) populace (1x1 km, 2 varianty) pokryv půdy (8 veličin, ve všech případech 2 varianty) dopravní data (12 veličin) Pomocí stepwise regrese a backward elimination byly vybrány nejvhodnější parametry, zvlášť pro venkovské a městské pozaďové oblasti, ve dvou variantách (včetně EMEP modelu a bez něj) Tyto dvě varianty byly následně porovnávány s dosavadní metodou a jejími dvěma variantami.

Parametry variant regrese, venkovské a městské pozadí Jednotlivé varianty byly následně vzájemně porovnány, pomocí parametrů cross-validace: RMSEs relativní RMSE, bias, regresní rovnice a R 2 z cross-validačního scatterplotu

Porovnání jednotlivých variant venkovské a městské pozaďové mapy pomocí cross-validace Varianta (iv) se začleněním LC a dopravních dat (včetně EMEP modlu) přináší výrazné vylepšení metodiky, viz relativní RMSE a R 2 z cross-validačního scatterplotu.

NO 2 venkov. a městské pozadí, roční průměr, 2013, Evropa

Tvorba dopravní vrstvy pomocí dopravních stanic Vzhledem k malému počtu venkovských dopravních stanic vytvořena jen dopravní městská vrstva, znečištění ovzduší z dopravy na venkově zanedbáno Vstupem do regresní analýzy je týchž 37 veličin jako pro pozadí Pomocí stepwise regrese a backward elimination vybrány optimální parametry, obdobně jako pro venkovské a městské pozadí, tj. ve dvou variantách Tyto dvě varianty byly následně porovnávány s dvěma variantami bez dat pokryvu půdy a silničních dat

Parametry variant regrese, městská dopravní vrstva Jednotlivé varianty byly následně vzájemně porovnány, pomocí parametrů cross-validace: RMSEs relativní RMSE, bias, regresní rovnice a R 2 z cross-validačního scatterplotu

Tvorba dopravní vrstvy pomocí dopravních stanic - porovnání jednotlivých variant pomocí cross-validace Jednotlivé varianty dávají dosti podobné výsledky, nejlepší varianty jsou se začleněním LC a dopravních dat, tj. (iii) a (iv). Z hodnot RRMSE (24%) a R 2 z cross-validačního scatterplotu (0.51) vyplývá, že odhady dopravního znečištění jsou poměrně kvalitní. Proto je tato dopravní mapová vrstva následně sloučena s mapou pozaďovou.

NO 2 městská dopravní vrstva, roční průměr, 2013, Evropa Mapu je možno aplikovat pouze pro městské dopravní oblasti.

1 w ( s ) Zˆ ( s ) w ( s ) Zˆ ( ) Z ˆ U ( s0) T 0 UB 0 T 0 T s 0 Sloučení pozaďové a dopravní vrstvy Sloučení s městskou pozaďovou vrstvou Váha - pomocí bufferu kolem silnic. Společná městská vrstva je následně sloučena v vrstvou venkovskou, tak jako v dosavadní metodice. Všechny mapy v rozlišení 1x1 km. V případě expozice sloučení odlišně, aby nedošlo ke shlazení v rámci buňky gridu 1x1 km.

NO 2 roční průměr, 2013, Evropa

1. Stávající metodika mapování a její použití 2. Rozvoj mapování NO 2 pomocí LC a dopravních dat 3. Rozvoj mapování BaP pomocí tzv. pseudo stanic 4. Rozvoj mapování NO 2, SO 2 a PM pomocí satelitních dat

Rozvoj mapování BaP pomocí tzv. pseudo stanic ETC/ACM Technical Report 2016/3 Potential improvements on benzo(a)pyrene (BaP) mapping http://acm.eionet.europa.eu Pseudo BaP stanice koncentrace BaP odhadnuty v bodech stanic PM 10 či PM 2.5, na základě vztahu mezi BaP a PM 10 (resp. PM 2.5 ) odhadnutém na stanicích měřících obě veličiny, pomocí vícenásobné lineární regrese Odhadnuté hodnoty BaP v těchto lokalitách následně použity pro mapování (nikoli pro odhad nejistoty pomocí cross-validace) Tímto způsobem je zahuštěna měřící síť

Parametry variant regrese pro pseudo stanice Varianty s logaritmickou transformací dávají lepší výsledky. Následně varianty s pseudo stanicemi porovnány s dvěma variantami bez pseudo stanic.

Parametry variant regrese, venkovské a městské pozadí Jednotlivé varianty byly následně vzájemně porovnány. Jednak pomocí parametrů cross-validace: RMSEs relativní RMSE, bias, regresní rovnice a R 2 z cross-validačního scatterplotu. Jednak podle relativní standardní chyby odhadu interpolace.

Porovnání jednotlivých variant venkovské a městské pozaďové mapy pomocí cross-validace Varianty (ii) a (iii) se pseudo stanicemi dávají lepší výsledky pro venkov a obdobné výsledky jako dosavadní metoda (i) pro města. Relativní standardní chyba interpolace, která je ovlivněna počtem stanic, dává nejlepší výsledky pro (ii), pak pro (iii)

BaP relativní chyba interpolace, r. pr. 2013, Evropa, metody (i) a (iv), tj. bez pseudo stanic

BaP relativní chyba interpolace, r. pr. 2013, Evropa, metody s pseudo stanicemi z PM 10 (ii) a PM 2.5 (iii)

BaP roční pr. 2013, Evropa, metoda s pseudo stan. z PM10

1. Stávající metodika mapování a její použití 2. Rozvoj mapování NO 2 pomocí LC a dopravních dat 3. Rozvoj mapování BaP pomocí tzv. pseudo stanic 4. Rozvoj mapování NO 2, SO 2 a PM pomocí satelitních dat

Rozvoj mapování NO 2, SO 2 a PM pomocí satelitních dat V rámci projektu SAMIRA ( SAtellite based Monitoring Iniciative for Regional Air quality, poskytovatel: ESA) http://samira.nilu.no Náplní jednoho ze sedmi dílčích úkol projektu, tj. WP4000 Using satellite data and data fusion techniques for air quality mapping Začlenění satelitních dat do tvorby map Doposud testováno na historických datech roku 2014, ve druhé fázi projektu bude testováno na operativních datech Časový krok: rok, den, hodina Dosažené výsledky budou představeny v dalších prezentacích

Kombinace staničních, modelových a satelitních dat schéma Zdroj: P. Schneider, NILU

NO 2 denní průměr, 8. 6. 2014, ČR

Děkuji za pozornost.