Povrchové tepelné ostrovy evropských metropolí a analýza jejich řídících faktorů

Kryštof Vávra

Bachelor's thesis

Surface urban heat islands in European capitals and analysis of their driving factors

Abstract:

Bakalářská práce se zabývá problematikou městských tepelných ostrovů (UHI), které jsou jedny z nejevidentnějších projevů lidské činnosti na Zemi. Práce zkoumá noční a denní intenzity povrchových tepelných ostrovů (SUHII) v 10 evropských metropolích pomocí satelitních dat MODIS z let 2015 až 2020. Dále se práce věnuje potenciálním řídícím faktorům, které na povrchové tepelné ostrovy měst (SUHI) působí a vyhodnocuje jejich vliv. Na platformě Google Earth Engine (GEE) byly na základě dat krajinného pokryvu ve všech zkoumaných městech identifikovány městské a venkovské oblasti. Teploty těchto oblastí od sebe byly odečteny a tím byly získány snímky reprezentující intenzity SUHI v jednotlivých městech. Pro všechny městské oblasti byly dále vypracovány snímky s hodnotami řídících faktorů, ze kterých byly společně se snímky SUHII vytvořeny vzorky. Nakonec byla na základě těchto vzorků provedena vícenásobné lineární regrese. Práce odhalila, že všechny zkoumaná města jsou vystavena efektu povrchových tepelných ostrovů. Jako nejvíce zasažená města byly identifikovány Londýn a Paříž. Velmi odlišně se projevoval Madrid, který měl negativní intenzity SUHI během dne, a naopak velmi vysoké intenzity během noci. Ze studie vyplývá, že města by se měla především zaměřit na správný výběr materiálu při výstavbě a na zvýšení vegetačního pokryvu. Tyto dva faktory byly v práci identifikovány jako klíčové pro zmírnění negativních dopadů UHI.

Abstract:

The bachelor thesis deals the issue of urban heat island (UHI), which is one of the most obvious manifestations of human activity on Earth. The work examines the nighttime and daytime intensities of surface urban heat islands (SUHII) in 10 European capitals using MODIS satellite data from 2015 to 2020. Furthermore, the thesis also deals with potential driving factors that affect the surface urban heat islands (SUHI) and evaluates their impact on the intensity of SUHI. On the Google Earth Engine (GEE) platform, first urban and rural areas were identified based on land cover data in all surveyed cities. The temperatures of these areas were subtracted from each other to obtain images representing the intensities of SUHI in each city. Images of driving factors values were further created for all urban areas, from which samples were created together with SUHII images. Finally, multiple linear regression was performer on these samples. The work revealed that all the cities are exposed to the effect of surface urban heat islands. London and Paris were identified as the most affected cities. Results in Madrid were very different than in other cities, with intensities of SUHI being negative during the day and negative during the night. The study shows that cities should focus on choosing the right materials for construction and increase the vegetation coverage around the city. These two factors were identified in the work as the key for mitigating the negative impacts of UHI.

Keywords

SUHI, dálkový průzkum Země, Google Earth Engine, MODIS, vícenásobná lineární regrese

Keywords

Google Earht Engine, SUHI, MODIS, multiple linear regression, remote sensing

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 31. 3. 2022

Thesis defence

• Supervisor: Ing. David Moravec, Ph.D.
• Reader: Vojtěch Barták, Ph.D.

Czech University of Life Sciences Prague

Faculty of Environmental Sciences

Bachelor programme:
Geographic Information Systems and Remote Rensing in Environmental Sciences