Kategória: Csoport

  • Városi hő: hőkamera-vizsgálat Budapesten

    Városi hő: hőkamera-vizsgálat Budapesten

    2023-ban Budapesten átfogó hőkamerás vizsgálatot végeztek annak elemzésére, hogy a város különböző elemei hogyan járulnak hozzá a város hőterheléséhez. Egy mobiltelefonra rögzített Flir One kamerával részletes hőképeket készítettünk, hogy azonosítsuk a városi hőforrásokat és a lehetséges hűtési megoldásokat. Ez a blogbejegyzés a vizsgálat legfontosabb eredményeit mutatja be, kiemelve a városi hőforrásokat és a város hűtésére vonatkozó lehetséges megoldásokat.

    A légkondicionáló berendezések hőhatása

    Budapest szívében, az Erzsébet- és Terézvárosban nyáron nagyon meleg van. A hőképek azt mutatják, hogy az épületek utcára néző oldalán található spot légkondicionálók kültéri egységei nagy mennyiségű hőt bocsátanak ki a városi környezetbe.

    A hőkamera mérései azt mutatják, hogy a légkondicionáló egység hőforrás, a hőmérséklet eléri az 56,8 °C-ot. A környező területek hűvösebbek, de a hőmérséklet még így is magas, 35,4 °C és 42,7 °C között mozog, ami jelentősen magasabb a környezeti hőmérsékletnél. Ez azt mutatja, hogy az egység által kibocsátott hő hatással van a környező területre, és hozzájárul a szélesebb körű városi hősziget-hatáshoz.

    Ha ezeket a berendezéseket utca szintjén helyezik el, hőterhelést okozhatnak az arra sétáló embereknek. A forró levegő helyi hőpontokat hoz létre, ami kellemetlen érzést okoz mindenkinek, aki a közelükben sétál. Ez komoly probléma a sűrűn beépített városi területeken, mint például Erzsébetváros, ahol a hely korlátozott, és a légkondicionáló berendezéseket gyakran a járdák közelében helyezik el.

    A rendkívüli hőségben az egyéni légkondicionáló berendezések helyett számos alternatíva áll rendelkezésre, amelyek hatékony hűtést biztosítanak, miközben csökkentik a környezeti hatást.

    • A passzív hűtés lényege, hogy a tervezés és az építészeti technikák segítségével, mechanikus rendszerek használata nélkül tartják alacsony a beltéri hőmérsékletet. A hűvös levegő beengedése éjszaka és a redőnyök vagy árnyékolók használata nappal kiváló módszerek a hőmérséklet csökkentésére. Tanulmányok kimutatták, hogy ezek a módszerek akár 14 °C-kal is csökkenthetik a beltéri hőmérsékletet, és akár 80%-kal is csökkenthetik a légkondicionálók terhelését.
    • A tetőn és a falakon elhelyezett növények segítenek hűteni az épületeket, mivel csökkentik a felületi hőmérsékletet és természetes szigetelést biztosítanak, így kevesebb mechanikus hűtésre lehet szükség.
    • Az épületek megfelelő szigetelésével és tömítésével megakadályozható a hő bejutása, így nem kell annyira támaszkodni a légkondicionálásra.
    • A távhűtés egy olyan módszer, amellyel több épületet lehet hűteni egy központi helyről. A hűtött víz szigetelt föld alatti csöveken keresztül jut el a helyiségekbe, és ennek a módszernek számos előnye van. A távhűtési rendszerek akár 50%-kal is csökkenthetik az energiafogyasztást és a kibocsátást a hagyományos légkondicionáló berendezésekhez képest, mert kihasználják a méretgazdaságosságot és a hűtési igények sokféleségét.

    Városi parklet hűtőhatása

    Hogyan marad hűvös egy városi parklet?
    Budapesten a nyári hőség nagyon intenzív. A fenti képek azt mutatják, hogy egy virágcserép vagy parklet hogyan befolyásolhatja a felületek hőleadást. A képeken egy színes formákkal és virágcserepekkel díszített járda és egy csupasz, kőburkolatú járda látható. A méréseket egy forró, napsütéses napon, árnyékban végezték.

    A környező kőburkolat 34,4 °C-ra melegedett, míg a virágcserepekkel és színes burkolattal ellátott területeken alacsonyabb hőmérsékletet mértek: a virágcserepek és a zöld burkolat mellett 24,2–28,4 °C-ot, a színes burkolaton pedig 30,5 °C-ot.

    Bár egy virágcserép vagy egy kis színes burkolat nem csökkenti drasztikusan az utca teljes hőtermelését, enyhén hűvösebb zónákat hozhat létre. Több ilyen létesítmény elhelyezése a városi területeken kellemesebbé és hűvösebbé teheti a légkört, ami javítja a városlakók életminőségét.

    Ezek a területek a párolgás révén is elősegítik a természetes hűtést. A burkolatokban fényvisszaverő vagy világos színű anyagok használata tovább fokozhatja a hűtőhatást, mivel ezek az anyagok kevesebb hőt nyelnek el, mint a hagyományos sötét aszfalt.

    A nyitott kapuk hűtő hatása

    A természetes szellőzés fontos szerepet játszhat az utcák magas hőmérsékletének csökkentésében. A fenti hőképek egy jelenséget mutatnak: hűvösebb levegő áramlik ki egy nyitott pincéből és egy lakóház belső udvaráról, hűvösítve a környező területet.

    A hőkamera rögzíti a hőmérséklet-különbségeket az épület és a pince nyitott ablakának környéke között, lehetővé téve a hűvösebb levegő áramlását ezekből a terekből, és a forró levegő helyettesítését. A hőmérsékletmérések azt mutatják, hogy a nyitott pinceablak körüli hőmérséklet csak 27,7 °C, míg a környező falak hőmérséklete meghaladja a 32,2 °C-ot. Ez a hűvösebb levegő elősegíti a természetes szellőzést és a levegő áramlását az utca szintjén, így kényelmesebb mikroklímát teremt.

    A nyitott ablakokon/kapukon keresztül történő természetes szellőzés csökkentheti a városi hősziget hatást. Ezenkívül a zöld infrastruktúra, például fák, zöldtetők és élő falak beépítése tovább hozzájárul a hűtéshez azáltal, hogy árnyékot biztosít és elősegíti a párolgási hűtést.

    Ez a módszer különösen fontos eszköz lehet sűrűn beépített városi területeken, mint például Erzsébetváros vagy Terézváros.

    A locsolás hatása a felmelegedett burkolatra

    A budapesti nyári napon a járdák nagyon felforrósodhatnak. Néhány lakos és vállalkozás vízpermetet használ a hűsítésre. De vajon ez valóban hatékony, és van-e jobb megoldás? Egy nagyon forró napon hőképet készítettünk Erzsébetvárosban.

    A képek a vízzel permetezett és a nem permetezett járdák hőmérsékletét mutatják.

    A hőképek azt mutatták, hogy a vízzel permetezett járda hőmérséklete jelentősen alacsonyabb volt. A vízzel nem permetezett területeken a járda hőmérséklete 46,8 °C és 50 °C között volt. A hőképek azt mutatják, hogy a vízzel permetezett járda körülbelül 10 fokkal hidegebb.

    Öntözés után a burkolat gyorsan lehűl, de a hatás nem tartós. A víz elpárolgásával a burkolat ismét felmelegszik. Hosszú távon tehát ez nem oldja meg a túlmelegedett utcák problémáját. Hatékonyabbak lehetnek más intézkedések, például árnyékolás, világos színű burkolat használata és növények ültetése.

    A városi padok hője

    A közvetlen napfénynek kitett pad veszélyesen felforrósodott. Annak ellenére, hogy fából készült és zöld növényzet veszi körül, a hőkamera azt mutatja, hogy a pad felülete akár 63,9 °C-os hőmérsékletet is elérhet. A pad hűvösebb részei is jelentősen felmelegedtek, a hőmérséklet 53,7 °C és 50,5 °C között mozog.

    A városi tárgyak, mint például a padok, járdák és épületek felületei elnyelik és sugározzák a hőt, hozzájárulva ezzel a városlakók által tapasztalt általános hőterheléshez. A járművek, légkondicionálók és egyéb gépek is hőt bocsátanak ki, tovább növelve a városi hőmérsékletet.

    Hőhullámok idején a hűvös és árnyékos pihenőhelyek rendelkezésre állása elengedhetetlen a lakosság egészségének és kényelmének szempontjából. A hőképen jól látható a nyári városi élet egyik kritikus aspektusa: a hőcsökkentés érdekében gondos tervezésre és kialakításra van szükség. A padok és más városi berendezési tárgyak elengedhetetlenek a jó közérzethez, de árnyékolásukat és anyagukat gondosan meg kell tervezni, hogy ne váljanak kényelmetlenség forrásává.

    A parkoló autók hője

    A fenti hőképek egy fontos, de gyakran figyelmen kívül hagyott városi hőforrást mutatnak: a parkoló autókat. A hőkamera egy parkoló autót és teherautót rögzített, amelyek nagy mennyiségű hőt sugároznak az aszfaltra. Az autó hőmérséklete riasztó adatokat mutat: a karosszéria hőmérséklete eléri a 61,0 °C-ot, míg a többi rész hőmérséklete 58,6 °C, illetve 58,3 °C. A teherautó karosszériájának hőmérséklete körülbelül 71 °C.

    Ezek a magas hőmérsékletek azt jelzik, hogy a parkoló autók erős hőforrásokká válnak, ami jelentősen befolyásolja a járókelők hőkomfortját. A probléma még súlyosabb, ha az autók parkolnak, vagy a járművezetők a légkondicionálás miatt járva hagyják a motorokat. Ez utóbbi nemcsak több hőt bocsát ki, hanem a légszennyezéshez is hozzájárul.

    A járdától távolabb eső parkolóhelyek kijelölése csökkentheti a járművek által generált hő közvetlen hatását. Ugyanakkor fontos ösztönözni a járművezetőket, hogy parkoláskor állítsák le a motorjukat, hogy csökkentsék a felesleges hő kibocsátást és javítsák a levegő minőségét.

    A falak hője

    Ezek a képek egyértelműen bemutatják, hogy a külső falak színe milyen jelentős hatással lehet egy épület hőteljesítményére. A bal oldali, világosabb színű homlokzatú épület felületi hőmérséklete 41,1 °C. Ezzel szemben a jobb oldali, sötétebb homlokzatú épület sokkal magasabb hőmérsékletet, 50,4 °C-ot és 49,9 °C-ot ér el. A felületi hőmérséklet különbsége közvetlenül összefügg a fal színének a napenergia elnyelésére vagy visszaverésére való képességével. A világosabb színek, mint például a bal oldali épületen, nagyobb napenergia-visszaverő képességgel rendelkeznek, és így kevesebb hőt nyelnek el a napból.

    Az épület homlokzatának anyaga és szigetelési tulajdonságai szintén döntő tényezők a hőteljesítmény meghatározásában. A megfelelő szigetelés megakadályozza a hő bejutását az épület belsejébe, csökkentve ezzel a légkondicionálás szükségességét és javítva az általános energiahatékonyságot.

    Ezek az eredmények szélesebb körű következményekkel járnak a városi hősziget-hatásra nézve, amelynek következtében a sötét színű épületekkel és rossz szigeteléssel rendelkező városokban a hőmérséklet jelentősen magasabb lehet, mint a környező vidéki területeken.

    A városi hősziget-hatás enyhítésére és az épületek energiahatékonyságának javítására néhány fontos stratégia a következő:

    • Világos színű, magas fényvisszaverő anyagok használata az épületek homlokzatain és tetején
    • Zöldtetők és zöldfalak beépítése a növényzet és a párolgási hűtés növelése érdekében
    • A szigetelés és a légzárás javítása az épületburkolaton keresztül történő hőátadás csökkentése érdekében
    • Több fa ültetése és a városi zöldterületek növelése az árnyékolás és a párolgási hűtés érdekében
  • CityZcanView: Hőkamerás képértelmező plugin CityZcan-ben található Lepton 3.5 szenzorhoz

    A CityZcanView egy nyílt forráskódú plugin, amely lehetővé teszi Lepton 3.5 szenzorral készült .tiff formátumú hőképek megnyitását és interaktív elemzését. 

    A plugin célja, hogy közvetlen és áttekinthető eszközt biztosítson hőkamerás adatok értelmezéséhez, különösen városi mikroklíma-kutatások, hősziget-hatás elemzések vagy környezeti monitorozás során.

    A plugin a nyílt forráskódú Fiji képfeldolgozó környezethez készült, amelyet széles körben alkalmaznak tudományos képelemzésre.

    A CityZcanView szabadon elérhető és szabadon módosítható.
    További információk a letöltési oldalon.

    Fő funkciók

    Képkocka hőmérsékletének megjelenítése

    Képkocka hőmérsékletének rögzítése

    Felskálázott kép mentése rögzített pontokkal .png formátumban

    Színskála generálása beálított LUT(Look-up table) alapján

  • A láthatatlan hő megfigyelése

    Budapest hő térkép: a város legmelegebb pontjainak és hűtési lehetőségeinek feltérképezése.

    A városok nem egyenletesen melegszenek fel. A járdák, tetők, fa lombkoronák és udvarok különböző mértékben tárolják és bocsátják ki a hőt, így olyan mikroklimatikus hőpontokat hoznak létre, amelyeket a hagyományos időjárásmérők nem képesek érzékelni. A nagy felbontású hőtérképek feltárják ezt a rejtett hőmozaikot. Megmutatják, mely tetőknek van szükségük napfényt visszaverő bevonatra, mely aszfaltút-szakaszoknak vagy parkolóknak árnyékra, és mely lombos területek működnek már hűsítőként. Más szóval, egy jó hőtérkép a „nyári hőség kellemetlensége” érzését konkrét információkká alakítja, amelyeket a tervezők és a lakosok egyaránt felhasználhatnak.

    Hogy ezeket az információkat mindenki számára elérhetővé tegyük, elindítottunk egy interaktív webportált, amely Terézváros (VI. kerület) és Erzsébetváros (VII. kerület) központi területeit fedi le, és hamarosan más területekre is kiterjesztjük: https://city.can.hu/osm-orto-heat-layers.html

    Milyen információkat találhat a térképportálon?

    A következő térképrétegek között navigálhat:

    • Ortofotó megtekintése: Tekintse meg Terézváros és Erzsébetváros nagy felbontású ortofotóit. Ezek részletes légi felvételeket nyújtanak a kerületekről.
    • Hőképek megtekintése: A felhasználók hozzáférhetnek és böngészhetik a távoli hőkamerák által rögzített, az egész körzetet lefedő hőképeket. A hőképek a táj hőmérsékleti eltéréseit mutatják.
    • Előre jelzett hőképképek: A platform előre jelzett hőképképeket kínál, amelyeket ortofotókból CNN-modell segítségével generál. Ezek az előrejelzések az ortofotók alapján betekintést nyújtanak a potenciális hőeloszlásokba.
    • OpenStreetMap réteg: Az OpenStreetMap (OSM) réteg kontextusfüggő földrajzi információkat nyújt. A felhasználók az OSM réteget ortofotókkal és hőképekkel fedhetik le a navigáció és az elemzés javítása érdekében.

    Könnyedén válthat a rétegek között, és közelíthet bármely pontra. Zökkenőmentesen pásztázhat a terület panorámaképétől az egyes háztetőkig. Összehasonlíthatja a rétegeket, a drónok által gyűjtött nyers hőadatokkal, az ortofotóval vagy az AI által generált előrejelzésekkel, hogy saját maga ítélje meg a modell pontosságát. Nyílt forráskódú konvolúciós neurális hálózat (CNN) modellünk kutatók és más városok számára is elérhető. Az alábbi linken érhető el.

    Hogyan készült a térkép?

    2023-ban, felhőtlen nyári délutánokon, amikor a tetők és a járdák a legforróbbak voltak, DJI Mavic 3 Thermal drónokkal repültünk. A drónos felmérésről itt olvashat bővebben. A felszíni emissziós tényező kalibrálása után a képeket centiméteres méretű ortomosaikokká illesztettük össze földrajzi referenciákkal. Ezen a felbontáson még egyetlen utcai fa hűtő hatása is láthatóvá válik.

    Hogyan lehet elemezni a hőtérképet?

    Az adatok vizuálisan elemezhetők. A felületi hőmérsékletet a kívánt területre nagyítva lehet megtekinteni. A forró felületek, például a sötét tetők és a friss aszfalt, élénk piros színnel jelennek meg. A hűvös zónák, beleértve a világos színű tetőket, az árnyékos területeket és a fényvisszaverő anyagokat, nyugtató kék árnyalatokkal jelennek meg.

    A hőtérkép nyers adatait letöltheti ezen a linken, és a szerzői jogi információk betartásával külön rétegként felhasználhatja saját elemzéséhez.

    A hőtérképeken elemző szkripteket futtathat. Az egyik ilyen elemző szkript letölthető ezen a linken.

    Miért fontosak ezek a térképek?

    Hőtérképek segítségével most már azonosíthatjuk azokat a tetőket, utcákat és játszótereket, ahol sürgős beavatkozásra van szükség. A közösségi csoportok a térképeket workshopokon használják, bevonva ezáltal a városlakókat, ebbe a közös problémába, ezáltal megnövelve a közösség alapú beavatkozások számát. Mivel a portál egy GIS környezet része, a felhasználók azonnal válthatnak a standard és a hő térképek között, hogy vitathatatlan bizonyítékokat nyújtsanak.

    A város infrastruktúráját érintő nagyobb léptékű projektek (pl. gyalogos övezetek létrehozása, tetőfelújítások vagy új fák ültetése) esetében a drónrepülések megismételhetőek. Az egymás mellé helyezett „előtte-utána” térképek meggyőzően bizonyítják a bevált megoldásokat, és segítenek biztosítani a következő beavatkozási kör finanszírozását.

    Fedezd fel te is!

    A portál már elérhető, a kód és a mérési adatok nyilvánosan hozzáférhetők. Budapest láthatatlan hőmintázata hatékonyabban feltárható és hasznos ismeretekké alakítható.

  • Városi Hőszigetek

    Mi az a városi hősziget effektus (UHI)?

    Leírja, hogy a városi területeken a hőmérséklet magasabb, mint a környező vidéki területeken. Ez a különbség éjszaka különösen jelentős, és a városi területeken 2–5 °C-kal magasabb hőmérsékletet eredményezhet.

    Mi okozza a városi hőszigeteket?

    Az UHI jelenség elsősorban az emberi tevékenységek és a beépített környezet jellemzőinek eredménye. A sötét, hőtároló felületek, mint például az aszfalt és a beton, nappal elnyelik a nap sugárzását, éjszaka pedig a felhalmozódott hőt sugározzák vissza, ami miatt a hőmérséklet folyamatosan magas marad.

    A zöldterületek csökkenése tovább súlyosbítja a problémát, mivel a természetes párolgás jelentős hűtőhatással bír.

    A forgalom, a légkondicionálás és az ipari tevékenységek folyamatos hőt termelnek, ami tovább melegíti a környezetet.

    Ezenkívül a sűrű városi struktúrák – magas épületek és keskeny utcák – akadályozzák a levegő természetes áramlását.

    Milyen problémákat okoz ez?

    Ez a jelenség kellemetlen és súlyos problémákat okoz. A magasabb hőmérséklet fokozza a hőstresszt, különösen az idősek és a krónikus betegségben szenvedők körében. Emellett növeli a hőhullámokkal összefüggő halálesetek számát is.

    A felmelegedés jelentősen növeli az energiafogyasztást, főként a hűtési igények miatt. Ez pedig növeli a környezeti terhelést.

  • A város hőmérsékletének mérése a magasból

    A drónok átalakítják a városi hő térképezést

    A műholdak kiválóan alkalmasak regionális gócpontok felderítésére, de felbontásuk ritkán elég jó az utcai események rögzítéséhez. Egy infravörös érzékelővel felszerelt quadcopter vagy multirotor néhány száz méter magasan repülhet a föld felett, centiméteres felbontású képeket készíthet, és még az aszfalt lehűlése előtt visszatérhet az asztalodra.

    A drónok hőkamerás felvételei kulcsfontosságú technológiát jelentenek a városi hősziget-hatás megértésében és figyelemmel kísérésében. Lehetővé teszik a hatékony, helyspecifikus beavatkozások tervezését és végrehajtását. Segítségükkel pontosan feltérképezhető a hőeloszlás térbeli és időbeli változása a városi területeken.

    Az infravörös kamerák valós időben mérik a felületekről sugárzó hőenergiát, így egyértelműen feltárják a hőforrásokat, például a túlmelegedett tetőket, járdákat és utakat, amelyek hozzájárulnak a hősziget-hatáshoz. Az így gyűjtött adatok részletes hőtérképek készítésére használhatók. Ezek a térképek segítenek azonosítani a kritikus hőpontokat, például a túlmelegedett épületeket vagy anyagokat, és alapul szolgálhatnak a városi beavatkozások, például zöldtetők, hűvös tetőbevonatok és magas albedójú járdák tervezéséhez.

    A drónok hőkamerás felvételei gyorsak, nem invazívak és költséghatékonyak, mivel nem igényelnek beépített érzékelőhálózatot, és egyetlen repülés során több száz vagy akár több ezer mérési pontról gyűjthetnek adatokat.

    Drónalapú hőképezés (budapesti esettanulmány)

    2023. augusztus 14-én a Budapest LL az AirScan céggel együttműködve két szomszédos budapesti kerület térképét készítette el.

    • Mérések:
      • Erzsébetvárosban: Három egymást követő repülés (20:00, 20:45, 21:15) tartotta be a 22:00-kor kezdődő repülési tilalmat, mégis teljes mértékben rögzítette a nap hőterhelésének teljes csökkenési fázisát.
      • Terézvárosban: Két külön repülés (20:09 – 21:41) rögzítette a kerületet látható és hőhullámhosszúságú hullámhosszon, így teljes éjszakai pillanatképet alkotva a maradék hőről.
    • Magasság: 350 m AGL – az ideális pont a széles sáv (≈ 46 cm / px termikben) és a törvényes magasság között.
    • Használt eszközök:
      • Hőérzékelő: DJI Mavic 3 Thermal, 640 × 512 px, 46 cm / px földi mintavételi távolság, ±2 °C.
      • Referencia RGB: DJI Mavic 2 Pro, 20 MP, 6,8 cm / px.
    • Hatály: A VI. (Terézváros) és VII. (Erzsébetváros) kerület teljes közigazgatási területe.

    A DJI Mavic 3 Thermal által készített 824 radiometrikus képkocka és a Mavic 2 Pro által készített 434 RGB képkocka először radiometrikusan korrigálásra és igazításra került, majd az Agisoft/Pix4D segítségével két georeferált ortomosaikba illesztésre került. A hőmozaikot 16 bites GeoTIFF formátumban exportáltuk (talajmintavételi távolság ≈ 46,4 cm / px, kalibrált –20 °C … +150 °C, pontosság ±2 °C), míg a vizuális mozaikot 32 bites RGB GeoTIFF formátumban, 7,05 cm / px felbontással szállítottuk. Mindkét raszter ugyanazt az EPSG-23700 projektrácsot használja, így újrarajzolás nélkül egymásra helyezhetők.

    A vizsgált két kerület ortomosaikjai nyilvánosan hozzáférhetők a weboldal Térképek részében. A nyers szenzoradatot igénylő kutatók ezeket az APP-k részben találják meg.

    Ezek a hőadatok felhasználhatók a lakóépületek hőkomfortjának elemzésére is; például kiszámítható belőlük az emberi komfort index (HCI), amely segít megérteni az egyéni hőterhelést.

    Ezenkívül a hőadatok gépi tanulás, vizuális elemzés és geostatisztikai módszerekkel is feldolgozhatók, amelyek feltárják a hőeloszlás térbeli mintáit, és automatikusan azonosíthatják például a rejtett hőhidakat vagy a hőforrások rendellenességeit.

  • Hőtérkép elemző szkriptek

    A szkript szabadon elérhető és szabadon módosítható.
    További információk a letöltési oldalon.

    Hőortofotók lépésről lépésre történő elemzése

    A városi hőszigetek feltérképezésének egyik leghatékonyabb módja a felülről készített hőképek elemzése. Az alábbiakban bemutatunk egy Python szkriptet, amely automatikusan értékeli, csoportosítja és vizualizálja a tetők, utcák és egyéb felületek hőmérsékletét.

    Miért hasznos ez a szkript?

    • Egyetlen futtatás során összehasonlítja a vizuális ortofotót a hőképekkel.
    • Kiszűri az árnyékokat, hogy azok ne torzítsák a statisztikákat.
    • Csoportosítja a tetőket és utcákat szín és anyag szerint.
    • Részletes statisztikákat készít (minimális, maximális, átlagos, medián, szórás).
    • Végül PNG grafikonokat generál, hogy az eredmények azonnal bemutathatók legyenek.

    A feldolgozás menete 9 lépésben

    1. Bevitel ellenőrzése

    Betölti az ortofotót, a hőképet, a struktúra maszkot és a színpalettát; ellenőrzi a paramétereket. cv2, argparse

    2. Előfeldolgozás

    Képátméretezés, fényerő normalizálás, tető és út maszkolás kivágása. cv2, numpy

    3. Árnyék azonosítás

    (opcionális) A tető árnyék pixelek egy fényerő küszöbérték alapján kiszűrésre kerülnek. numpy

    4. Hőmérséklet → °C átváltás

    A paletta alapján minden hőpixelhez hozzárendel egy hőmérsékletet; az eredményt a gyorsítótárba menti. numpy

    5. Színcsoportosítás

    A K-Means algoritmust használja a tetők és utcák színeinek/anyagainak n klaszterekbe történő felosztására. sklearn.cluster.KMeans

    6. Hőstatisztika

    Kiszámítja az egyes klaszterek min-max-átlag-medián-szórás értékeit, és megnevezi a színcsoportot (pl. „Friss aszfalt”). custom dep.

    7. Lefedettség mérése

    Megmondja, hogy a teljes maszk hány százaléka tető vagy utca. numpy

    8. Grafikonok létrehozása

    Hőmérsékleteloszlás (hibahatárokkal)• Fedettség + átlagos hőmérséklet matplotlib

    9. Naplózás és mentés

    Konzolnapló, PNG grafikonok, opcionális hibakeresési képek, gyorsítótárban tárolt .npy hőtérkép. logging, os

  • UHI elleni küzdelem CityZcan használatával

    Az UHI-jelenség méréséhez és megértéséhez pontos, helyszíni adatokra van szükség.

    A városi hősziget jelenség vizsgálatában a hagyományos módszerek – mint a műholdas megfigyelések, fix meteorológiai állomások vagy mobil mérőjáratok – jellemzően korlátozott térbeli és időbeli felbontást kínálnak.

    A CityZcan ezeket a hiányosságokat hidalja át: hordozható, kompakt kialakítása és többféle beépített szenzora révén lehetővé teszi a sűrű, rugalmas és időben ismételt méréseket. Ezáltal átmenetet képez a tranziens (egyidejű) és a folyamatos (idősoros) megfigyelések között, támogatva a városi mikroklíma pontosabb feltérképezését.

    Szenzorok


    Flir Lepton 3.5

    A hőkamera a spektrális sávban, 8–14 µm tartományban rögzíti az infravörös sugárzást, így térbeli felbontású képeket ad a felületi hőmérsékletről, amelyek elengedhetetlenek az utak, járdák és épülethomlokzatok helyi hőfelhalmozódásának azonosításához.

    A hőképek nemcsak a hőelnyelő felületek azonosítását teszik lehetővé, hanem a beépítési struktúrák hődinamikai hatásainak feltárását is, támogatva az éghajlat-tudatos várostervezést.

    RPi Camera v3

    A látható tartományban készített referenciaképek alapján becsült albedóértékek hozzájárulnak a felszíni hőmérséklet és a sugárzási egyensúly megértéséhez, különösen heterogén városi felületek esetén.

    SPS30

    Az SPS30 érzékelő részletes adatokat szolgáltat a részecskekoncentrációkról, amelyek egyrészt a levegőminőség mutatói, másrészt szerepet játszanak a légköri sugárzási kényszerben.

    A részecskék a napsugárzással való kölcsönhatásuk és a kondenzációhoz további felületet biztosítva befolyásolhatják a városi hőeloszlást, ezáltal megváltoztatva a helyi hőmérsékleti profilokat.

    Hőképpel és BME680 érzékelővel együtt használva az SPS30 segíthet a szennyezés szintjének és a hőmérsékleti anomáliák közötti összefüggések feltárásában, így betekintést nyújtva abba, hogy a levegőminőség hogyan hat a városi hőszigetre, és egyes esetekben hogyan súlyosbítja annak intenzitását.

    BME680

    A BME680 érzékelő egyidejűleg méri a környezeti hőmérsékletet, a relatív páratartalmat, a légköri nyomást és a gázkoncentrációkat, beleértve a VOC-kat is, amelyek együttesen befolyásolják a helyi hőmérsékleti környezetet és az emberi hőkomfortot.

    Ez az érzékelő kulcsfontosságú, mivel az érzékelt levegő hőmérséklete nem kizárólag a felületi hőmérséklettől függ; a légköri viszonyok, például a páratartalom és a szennyezőanyag-koncentráció fokozzák vagy enyhítik a hőterhelés hatását.

    Városi környezetben, ahol a mikroklíma rövid távolságokon belül is jelentősen változhat, ezeknek a környezeti paramétereknek az integrálása kulcsfontosságú az UHI-hatások megértéséhez és előrejelzéséhez.

    Gyalogosorientált környezeti monitorozás

    A gyalogosokra összpontosító tanulmányokban az érzékelődoboz hordható integrációja olyan helyspecifikus mikroklíma-adatokat eredményezhet, amelyek pontosan tükrözik az egyének által tapasztalt környezeti hatásokat.

    Ez a megközelítés különösen értékes városi övezetekben, ahol a rögzített megfigyelő rendszerek vagy járműalapú felmérési módszerek nem képesek érzékelni az emberi hőterhelés finomabb árnyalatait, például szűk városi utcákban vagy városi parkok belső részein.

    Ilyen körülmények között a magas időbeli felbontás megkönnyíti az időszakos hőjelenségek feltérképezését és azoknak a városi elemeknek vagy talajborítás-típusoknak az azonosítását, amelyek aránytalanul járulnak hozzá az általános hőterheléshez.

    Lakossági bevonás az UHI elleni fellépésben

    A közösségi alapú megközelítés tovább növeli ezeknek az adatoknak a hatását azáltal, hogy bevonja a polgárokat a megfigyelés folyamataiba. Amikor a lakosok hordozható érzékelődobozokkal vannak felszerelve, vagy amikor a közösségi érzékelési kampányok során gyűjtött adatokat nyilvánosan megosztják, a városi lakosok aktív szereplőkké válnak a helyi környezeti egészség és a városi hősziget-hatás mérséklésére irányuló stratégiákban.

    A környezeti adatok széles körű hozzáférhetősége elősegíti a társadalmi környezettudatosság erősödését, és támogatja a közösségi alapon szerveződő, városi rezilienciát célzó kezdeményezések kialakulását.