ГИС-БАЗИРАН АНАЛИЗ НА ФАКТОРИ, ВЛИЯЕЩИ ВЪРХУ ЛОКАЛИЗИРАНЕТО НА ТОПЛИННИ ОСТРОВИ В ГРАДСКА СРЕДА- ПРИМЕР ЗА ЦЕНТРАЛНАТА ЧАСТ НА ГР. СОФИЯ
Ас. инж., Боряна Николова, гл. ас. д-р инж. Тамара Илиева-Цветкова, УАСГ
SUMMARY
This study presents a GIS-based analysis of the main factors contributing to the formation of heat islands in an urban environment, with a specific focus on the central part of the city of Sofia. The main objective is to investigate the influence of spatially distributed objects on temperature differences in the city. The software used is QGIS with the Density Analysis plugin, which allows the creation of the so-called heatmaps that represent the concentration of objects in the different areas. For the study, geospatial data for buildings, the presence of parks, gardens, green areas, and the road network are used in the selected scope. The use of GIS technologies allows the correct integration and interpretation of the different feature classes, which enables an accurate analysis of the issue in this research. The study provided valuable information that would serve to improve the quality of life and reduce the negative effects of climate change in an urban environment. The ultimate goal is to present a structured model that can be supplemented and refined, but also in the version presented it may serve for the purposes of urban planning and offer sustainable strategies to deal with heat islands.
Keywords: GIS-based analysis, heat islands, urban environment, Sofia, BULGARIA
РЕЗЮМЕ
Настоящото изследване представя ГИС-базиран анализ на основни фактори, допринасящи за формирането на топлинни острови в градска среда, с конкретен фокус върху централната част на град София. Основната цел е да се изследва влиянието на пространствено разпределените обекти върху температурните различия в града. Използваният софтуер е QGIS с плъгин Density Analysis, който позволява създаването на т. н. heatmaps, които представят концентрацията на обекти в различни зони. За изследването се използват геопространствени данни за застрояване, наличие на паркове, градини, озеленени площи и пътна мрежа в териториалния обхват. Използването на ГИС технологиите позволява правилното съвместяване и тълкуване на различните класове обекти, което пък от своя страна дава възможност за коректно анализиране на проблематиката в това изследване. Проучването, което е извършено осигурява ценна информация, която би послужила за подобряване на качеството на живот и намаляване на негативните ефекти от климатичните промени в градска среда. Крайната цел е да се представи структуриран модел, който има възможност за допълване и доусъвършенстване, но и в представения вариант би послужил за информирано градско планиране и предлагане на устойчиви стратегии за справяне с топлинните острови.
Ключови думи: ГИС-базиран анализ, топлинни острови, градска среда, София, България
ВЪВЕДЕНИЕ
В днешно време се наблюдава интензивна урбанизация, която води до все повече аномалии в околната среда. Факторът, който най-добре описва климата в урбанизираните територии е температурата на повърхността и на приземния въздушен слой. Още от началото на 19. век датират множество научни изследвания върху така наречените градски топлинни острови( ГТО, Urban Heat Island-UHI). Те от своя страна представляват уникални аномалии, където температурата на повърхността и на приземния въздушен слой в рамките на урбанизираните пространства е устойчиво по-висока [ 2 ]. С повишаването на температурата в глобален мащаб, тези аномалии стават все по-значим проблем за здравето и живота на хората и по тази причина е необходимо да се постави фокус над тази проблематика.
Според Oke, T.( 1987)[ 6, стр. 289-294 ] предполагаемите причинители на топлинни острови и характеристиките, които са в основата на промяна на енергийния баланс са следните:
• Повишена абсорбция на късовълнова радиация – причинява се от геометрията на градската среда където има пространства / обекти с по-голяма площ и повърхностно отражение;
• Повишена абсорбция на дълговълнова радиация от небето – причинява се от замърсяването на въздуха и поконкретно от по-голямата абсорбция и повторно излъчване;
• Намалена загуба на дълговълнова радиация – причинява се от геометрията на градската среда и поконкретно от скриване на небесния свод;
• Високи нива на отделена енергия, която е причинена от хората – причинява се от топлинни загуби на сгради и трафик;
• Повишено съхранение на топлина – причинява се от способността на строителните материали да пропускат топлина;
• Ниска стойност на евапотранспирация – причинява се поради липса на растителност и от „ хидроизолацията“ на строителни материали;
• Намален общ турбулентен пренос на топлина – причинява се от геометрията в градската среда.
Геометрията на градската среда или каньонна геометрия според Oke, T.( 1987)[ 6 ] представлява взаиморазположението на сградите и улиците в урбанизираните територии, което създава геометрия, доближаваща се до тази на естествените релефни форми от този вид. Евапотранспирацията [ 9 ] е съвкупността от всички процеси, чрез които водата се движи от повърхностния земен слой към атмосферата чрез изпарение и транспирация( движение на водата от почвата към атмосферата посредством растенията). В крайна сметка комбинацията от всички тези фактори влияе глобално на температурата в урбанизираните територии, като най-засегнатите са големите градове, в които се наблюдава интензивно строителство и намаляване на зелените пространства.
24 ГКЗ 3-4’ 2025