Růst teploty povrchu v městském prostředí a tvorba tepelných ostrovů je jedním z nejvíce viditelných jevů zhoršujícího se klimatu obecně. Tento jev je neodmyslitelně spojený s rostoucí mírou urbanizace a s rozvojem měst. Tepelné ostrovy ve městech vznikají kumulací vysokých hodnot teploty povrchu a výrazně se odlišují od oblastí v jejich venkovském okolí. Teplota povrchu závisí na několika faktorech. Jedná se například o barvu, propustnost nebo materiál, jakým je povrch tvořen, dále o zastoupení vegetačního porostu v daném prostoru nebo rozvržení ulic. Velký vliv na teplotu v městském prostředí má také antropogenní činnost ve formě spalování fosilních paliv nebo dopravy. Jedním z nástrojů, jak co nejefektivněji zmírňovat nárůst teplot je především kvalitní vegetační porost a snaha o zadržování vody v městském prostředí a v krajině obecně.
Zájmovým územím této práce, která se zabývá výše popsanou problematikou, je město
Kardašova Řečice, kde bylo vymezeno dvanáct zkoumaných lokalit. Pomocí analýzy satelitních dat byly identifikovány problémové oblasti z hlediska teploty povrchu a několik menších tepelných ostrovů. Výsledky analýzy spektrálních vegetačních indexů ukázaly vzájemnou korelaci mezi teplotou povrchu a zastoupením vegetace, což bylo analyzováno pomocí dat spektrálních vegetačních indexů NDVI a NDMI. Nejvyšší teploty a nejmenší povrchová vlhkost byla zjištěna na plochách s nejmenším zastoupením vegetace (zeleně). Na plochách, kde byl dostatek vegetačního krytu a vody pro evapotranspiraci byla situace opačná.
Jelikož byl prokázán významný pozitivní vliv vegetace na zmírňování růstu teploty
povrchu v městském prostředí, byla navržena strategie na zlepšení podmínek pro život ve městě pomocí realizace vhodně zvolené zelené a zeleno-modré infrastruktury.
Anotace v angličtině
Increasing surface temperature in urban environments along with the creation of heat
islands is one of the most visible phenomena of a worsening climate in general. This
phenomenon is inherently linked to the increasing rate of urbanisation and urban development. Heat islands in cities are formed by an accumulation of high surface temperatures and differ significantly from areas in their rural surroundings. The surface temperature depends on several factors. These include, including but not limited to, colour, permeability or material of the surface, as well as the presence of vegetation in the given area or the layout of the streets. Anthropogenic activity caused by fossil fuel combustion or transport also has a significant impact on the temperature in urban environments. One of the most efficient tools to reduce the rise in temperatures is in particular high-quality vegetation and water retention in urban environments and the landscape in general.
The area of interest of this work, which deals with the topic described above, is Kardašova Řečice with twelve determined locations. Using satellite data analysis, problematic areas in terms of surface temperature and several smaller heat islands were identified. The results of the spectral vegetation indices analysis showed a mutual correlation between the surface temperature and the presence of vegetation, which was analysed by NDVI and NDMI spectral vegetation indices data. The highest temperatures and the lowest surface humidity were found in areas with the least vegetation (greenery). The situation was the opposite in areas with sufficient vegetation cover and water for evapotranspiration.
Since vegetation has been proved to have a significant positive impact on reducing the surface temperature in urban environments, a strategy was suggested to improve the urban living conditions by implementing a suitably selected green and green-blue infrastructure.
Klíčová slova
tepelný ostrov města, NDVI, NDMI, vegetace, teplota povrchu, dálkový průzkum Země
Klíčová slova v angličtině
urban heat island, NDVI, NDMI, vegetation, surface temperature, remote sensing
Rozsah průvodní práce
63 s.
Jazyk
CZ
Anotace
Růst teploty povrchu v městském prostředí a tvorba tepelných ostrovů je jedním z nejvíce viditelných jevů zhoršujícího se klimatu obecně. Tento jev je neodmyslitelně spojený s rostoucí mírou urbanizace a s rozvojem měst. Tepelné ostrovy ve městech vznikají kumulací vysokých hodnot teploty povrchu a výrazně se odlišují od oblastí v jejich venkovském okolí. Teplota povrchu závisí na několika faktorech. Jedná se například o barvu, propustnost nebo materiál, jakým je povrch tvořen, dále o zastoupení vegetačního porostu v daném prostoru nebo rozvržení ulic. Velký vliv na teplotu v městském prostředí má také antropogenní činnost ve formě spalování fosilních paliv nebo dopravy. Jedním z nástrojů, jak co nejefektivněji zmírňovat nárůst teplot je především kvalitní vegetační porost a snaha o zadržování vody v městském prostředí a v krajině obecně.
Zájmovým územím této práce, která se zabývá výše popsanou problematikou, je město
Kardašova Řečice, kde bylo vymezeno dvanáct zkoumaných lokalit. Pomocí analýzy satelitních dat byly identifikovány problémové oblasti z hlediska teploty povrchu a několik menších tepelných ostrovů. Výsledky analýzy spektrálních vegetačních indexů ukázaly vzájemnou korelaci mezi teplotou povrchu a zastoupením vegetace, což bylo analyzováno pomocí dat spektrálních vegetačních indexů NDVI a NDMI. Nejvyšší teploty a nejmenší povrchová vlhkost byla zjištěna na plochách s nejmenším zastoupením vegetace (zeleně). Na plochách, kde byl dostatek vegetačního krytu a vody pro evapotranspiraci byla situace opačná.
Jelikož byl prokázán významný pozitivní vliv vegetace na zmírňování růstu teploty
povrchu v městském prostředí, byla navržena strategie na zlepšení podmínek pro život ve městě pomocí realizace vhodně zvolené zelené a zeleno-modré infrastruktury.
Anotace v angličtině
Increasing surface temperature in urban environments along with the creation of heat
islands is one of the most visible phenomena of a worsening climate in general. This
phenomenon is inherently linked to the increasing rate of urbanisation and urban development. Heat islands in cities are formed by an accumulation of high surface temperatures and differ significantly from areas in their rural surroundings. The surface temperature depends on several factors. These include, including but not limited to, colour, permeability or material of the surface, as well as the presence of vegetation in the given area or the layout of the streets. Anthropogenic activity caused by fossil fuel combustion or transport also has a significant impact on the temperature in urban environments. One of the most efficient tools to reduce the rise in temperatures is in particular high-quality vegetation and water retention in urban environments and the landscape in general.
The area of interest of this work, which deals with the topic described above, is Kardašova Řečice with twelve determined locations. Using satellite data analysis, problematic areas in terms of surface temperature and several smaller heat islands were identified. The results of the spectral vegetation indices analysis showed a mutual correlation between the surface temperature and the presence of vegetation, which was analysed by NDVI and NDMI spectral vegetation indices data. The highest temperatures and the lowest surface humidity were found in areas with the least vegetation (greenery). The situation was the opposite in areas with sufficient vegetation cover and water for evapotranspiration.
Since vegetation has been proved to have a significant positive impact on reducing the surface temperature in urban environments, a strategy was suggested to improve the urban living conditions by implementing a suitably selected green and green-blue infrastructure.
Klíčová slova
tepelný ostrov města, NDVI, NDMI, vegetace, teplota povrchu, dálkový průzkum Země
Klíčová slova v angličtině
urban heat island, NDVI, NDMI, vegetation, surface temperature, remote sensing
Zásady pro vypracování
Náplní práce bude analýza utváření tepelného ostrova vybraného města pomocí metod dálkového průzkumu Země. Na základě výsledků budou navržena případná opatření pro zlepšení současného stavu. Pro hodnocení budou použita data dálkového průzkumu Země z družic Landsat.
Práce bude zahrnovat následující části:\\
1. Vypracování literární rešerše problematiky městského mikroklimatu a utváření tepelného ostrova města, včetně přehledu možných opatření pro zlepšení městského klimatu.\\
2. Seznámení se se studovanými lokalitami a praktické zvládnutí metodického postupu zpracování satelitních dat\\
3. Zpracování získaných dat a jejich adekvátní statistické vyhodnocení\\
4.Diskuse výsledků v širších souvislostech problematiky utváření tepelného ostrova města. Kritické zhodnocení daného stavu.\\
Zásady pro vypracování
Náplní práce bude analýza utváření tepelného ostrova vybraného města pomocí metod dálkového průzkumu Země. Na základě výsledků budou navržena případná opatření pro zlepšení současného stavu. Pro hodnocení budou použita data dálkového průzkumu Země z družic Landsat.
Práce bude zahrnovat následující části:\\
1. Vypracování literární rešerše problematiky městského mikroklimatu a utváření tepelného ostrova města, včetně přehledu možných opatření pro zlepšení městského klimatu.\\
2. Seznámení se se studovanými lokalitami a praktické zvládnutí metodického postupu zpracování satelitních dat\\
3. Zpracování získaných dat a jejich adekvátní statistické vyhodnocení\\
4.Diskuse výsledků v širších souvislostech problematiky utváření tepelného ostrova města. Kritické zhodnocení daného stavu.\\
Seznam doporučené literatury
BRUTSAERT, W., 1982. Evaporation into the atmosphere: theory, history, and applications, Environmental fluid mechanics. Reidel Publishing Company, Dordrecht, Boston.\\
DYKYJOVÁ, D. a kol. (1989): Metody studia ekosystémů. Academia, Praha.\\
GEIGER, R., ARON, R. H., TODHUNTER, P. (2003): The climate near the ground. 6th edition. Rowman & Littlefield Publishers, Inc., Lanham, Maryland.\\
JONES H. G. 1992: Plants and microclimate. 2nd edition. Cambridge University Press, Cambridge.\\
KRAVČÍK, M., POKORNÝ, J., KOHUŤIAR, J., KOVÁČ, M. & TÓTH, E. (2007) Voda pre ozdravenie klímy - Nová vodná paradígma. Municipalia, a.s., Košice.\\
STŘEDOVÁ, H., BOKWA, A., DOBROVOLNÝ, P., KRÉDL, Z., KRAHULA, L., LITSCHMANN, T., POKORNÝ, R., ROŽNOVSKÝ, J., STŘEDA, T., VYSOUDIL, M., 2011. Mikroklima a mezoklima měst, mikroklima porostu. Český hydrometeorologický ústav, Praha.\\
ZEMEK, F., et. al., 2014. Letecký dálkový průzkum Země: Teorie a příklady hodnocení terestrických ekosystémů. Centrum globální změny AV ČR v.v.i., Brno.\\
Seznam doporučené literatury
BRUTSAERT, W., 1982. Evaporation into the atmosphere: theory, history, and applications, Environmental fluid mechanics. Reidel Publishing Company, Dordrecht, Boston.\\
DYKYJOVÁ, D. a kol. (1989): Metody studia ekosystémů. Academia, Praha.\\
GEIGER, R., ARON, R. H., TODHUNTER, P. (2003): The climate near the ground. 6th edition. Rowman & Littlefield Publishers, Inc., Lanham, Maryland.\\
JONES H. G. 1992: Plants and microclimate. 2nd edition. Cambridge University Press, Cambridge.\\
KRAVČÍK, M., POKORNÝ, J., KOHUŤIAR, J., KOVÁČ, M. & TÓTH, E. (2007) Voda pre ozdravenie klímy - Nová vodná paradígma. Municipalia, a.s., Košice.\\
STŘEDOVÁ, H., BOKWA, A., DOBROVOLNÝ, P., KRÉDL, Z., KRAHULA, L., LITSCHMANN, T., POKORNÝ, R., ROŽNOVSKÝ, J., STŘEDA, T., VYSOUDIL, M., 2011. Mikroklima a mezoklima měst, mikroklima porostu. Český hydrometeorologický ústav, Praha.\\
ZEMEK, F., et. al., 2014. Letecký dálkový průzkum Země: Teorie a příklady hodnocení terestrických ekosystémů. Centrum globální změny AV ČR v.v.i., Brno.\\