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
Vizualizace Hradec Králové náměstí 28. října
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 záhon Hotel Černigov 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: pavel.struha@mmhk.cz