Application and evaluation of classification system of Local climate zones using automatic model and bioclimate analysis

Abstract

<p>Тема&nbsp; докторске&nbsp; дисертације&nbsp; је&nbsp; примена&nbsp; и&nbsp; процена&nbsp; класификационог&nbsp; система&nbsp; локалних климатских&nbsp; зона&nbsp; (ЛКЗ)&nbsp; помоћу&nbsp; аутоматизованог&nbsp; модела&nbsp; и&nbsp; биоклиматских&nbsp; анализа&nbsp; на примеру&nbsp; Новог&nbsp; Сада&nbsp; (Србија).&nbsp; Развијени&nbsp; ГИС&nbsp; модел&nbsp; се&nbsp; показао&nbsp; као&nbsp; адекватан&nbsp; за мапирање и дефинисање&nbsp; ЛКЗ у Новом Саду и његовој околини издвојивши чак 13 ЛКЗ употребом 7&nbsp; параметара градске површине.&nbsp; Осим тога,&nbsp; у&nbsp; оквиру дисертације је приказан и развијен нов модел за чишћење базе података. Добијени&nbsp; резултати&nbsp; су&nbsp; указали&nbsp; да&nbsp; се&nbsp; најизраженије&nbsp; разлике&nbsp; у&nbsp; средњој температури&nbsp; ваздуха&nbsp; (Т_ср)&nbsp; јављају&nbsp; између&nbsp; локалних&nbsp; климатских&nbsp; зона&nbsp; (ЛКЗ)&nbsp; ноћу&nbsp; током топлотног таласа и износе до 5,5 &deg;C (ЛКЗ_2-А, разлика између урбане збијене средњеградње и густе шуме изван града). На годишњем нивоу разлике у Т_ср износе 1,7 &deg;C између града и<br />природне&nbsp; околине,&nbsp; односно&nbsp; 0,7&nbsp; &deg;C&nbsp; унутар&nbsp; различитих&nbsp; градских&nbsp; ЛКЗ.&nbsp; Статистичком анализом&nbsp; средњих&nbsp; максималних&nbsp; и&nbsp; апсолутно&nbsp; максималних&nbsp; температура&nbsp; ваздуха&nbsp; на годишњем,&nbsp; сезонском&nbsp; и&nbsp; месечном&nbsp; нивоу&nbsp; нису&nbsp; уочене&nbsp; знатне&nbsp; разлике&nbsp; између&nbsp; ЛКЗ. Учесталост&nbsp; појаве&nbsp; температурних&nbsp; индекса&nbsp; је&nbsp; указала&nbsp; да&nbsp; тзв.&nbsp; &bdquo;хладни&nbsp; индекси&ldquo;&nbsp; (мразни дани,&nbsp; ледени&nbsp; дани)&nbsp; указују&nbsp; на&nbsp; температурне&nbsp; специфичности&nbsp; ЛКЗ&nbsp; у&nbsp; Новом&nbsp; Саду,&nbsp; док&nbsp; то није&nbsp; евидентно&nbsp; анализом&nbsp; тзв.&nbsp; &bdquo;топлих&nbsp; индекса&ldquo;&nbsp; (летњи&nbsp; дани,&nbsp; тропски&nbsp;&nbsp; дани),&nbsp; изузев тропских&nbsp; ноћи.&nbsp; Анализом&nbsp; релативне&nbsp; влажности&nbsp; ваздуха&nbsp; је&nbsp; уочено&nbsp; да&nbsp; постоје&nbsp; знатне разлике између изграђених и природних ЛКЗ, док то није случај између изг рађених ЛКЗ. У Новом Саду се јавља тзв. &bdquo;урбано&nbsp; острво сувоће&ldquo; ноћу током топлотног таласа када је збијена средњеградња (ЛКЗ 2)&nbsp; окарактерисана са максималним дефицитом влажности од око&nbsp; 33%&nbsp; у&nbsp; односу&nbsp; на&nbsp; природну&nbsp; ЛКЗ&nbsp; А&nbsp; изван&nbsp; града.&nbsp; Статистичка&nbsp; анализа&nbsp; вредности израчунатих&nbsp; биоклиматских&nbsp; индекса&nbsp; PET&nbsp; и&nbsp; UTCI&nbsp; је&nbsp; указала&nbsp; да&nbsp; се&nbsp; ЛКЗ&nbsp; разликују&nbsp; у&nbsp; условима&nbsp; спољњег&nbsp; термалног&nbsp; комфора&nbsp; човека&nbsp; на&nbsp; годишњем,&nbsp; сезонском&nbsp; и&nbsp; месечном нивоу,&nbsp; као&nbsp; и&nbsp; током&nbsp; топлотног&nbsp; и&nbsp; хладног&nbsp; таласа&nbsp; (до&nbsp; максималних&nbsp; 8-9&nbsp; &deg;C).&nbsp; Такође&nbsp; су резултати указали&nbsp; да је класификациони систем&nbsp; ЛКЗ адекватан за интер-урбану анализу градске климе (поређења између градова).</p>

<p>Tema&nbsp; doktorske&nbsp; disertacije&nbsp; je&nbsp; primena&nbsp; i&nbsp; procena&nbsp; klasifikacionog&nbsp; sistema&nbsp; lokalnih klimatskih&nbsp; zona&nbsp; (LKZ)&nbsp; pomoću&nbsp; automatizovanog&nbsp; modela&nbsp; i&nbsp; bioklimatskih&nbsp; analiza&nbsp; na primeru&nbsp; Novog&nbsp; Sada&nbsp; (Srbija).&nbsp; Razvijeni&nbsp; GIS&nbsp; model&nbsp; se&nbsp; pokazao&nbsp; kao&nbsp; adekvatan&nbsp; za mapiranje i definisanje&nbsp; LKZ u Novom Sadu i njegovoj okolini izdvojivši čak 13 LKZ upotrebom 7&nbsp; parametara gradske površine.&nbsp; Osim toga,&nbsp; u&nbsp; okviru disertacije je prikazan i razvijen nov model za čišćenje baze podataka. Dobijeni&nbsp; rezultati&nbsp; su&nbsp; ukazali&nbsp; da&nbsp; se&nbsp; najizraženije&nbsp; razlike&nbsp; u&nbsp; srednjoj temperaturi&nbsp; vazduha&nbsp; (T_sr)&nbsp; javljaju&nbsp; između&nbsp; lokalnih&nbsp; klimatskih&nbsp; zona&nbsp; (LKZ)&nbsp; noću&nbsp; tokom toplotnog talasa i iznose do 5,5 &deg;C (LKZ_2-A, razlika između urbane zbijene srednjegradnje i guste šume izvan grada). Na godišnjem nivou razlike u T_sr iznose 1,7 &deg;C između grada i<br />prirodne&nbsp; okoline,&nbsp; odnosno&nbsp; 0,7&nbsp; &deg;C&nbsp; unutar&nbsp; različitih&nbsp; gradskih&nbsp; LKZ.&nbsp; Statističkom analizom&nbsp; srednjih&nbsp; maksimalnih&nbsp; i&nbsp; apsolutno&nbsp; maksimalnih&nbsp; temperatura&nbsp; vazduha&nbsp; na godišnjem,&nbsp; sezonskom&nbsp; i&nbsp; mesečnom&nbsp; nivou&nbsp; nisu&nbsp; uočene&nbsp; znatne&nbsp; razlike&nbsp; između&nbsp; LKZ. Učestalost&nbsp; pojave&nbsp; temperaturnih&nbsp; indeksa&nbsp; je&nbsp; ukazala&nbsp; da&nbsp; tzv.&nbsp; &bdquo;hladni&nbsp; indeksi&ldquo;&nbsp; (mrazni dani,&nbsp; ledeni&nbsp; dani)&nbsp; ukazuju&nbsp; na&nbsp; temperaturne&nbsp; specifičnosti&nbsp; LKZ&nbsp; u&nbsp; Novom&nbsp; Sadu,&nbsp; dok&nbsp; to nije&nbsp; evidentno&nbsp; analizom&nbsp; tzv.&nbsp; &bdquo;toplih&nbsp; indeksa&ldquo;&nbsp; (letnji&nbsp; dani,&nbsp; tropski&nbsp;&nbsp; dani),&nbsp; izuzev tropskih&nbsp; noći.&nbsp; Analizom&nbsp; relativne&nbsp; vlažnosti&nbsp; vazduha&nbsp; je&nbsp; uočeno&nbsp; da&nbsp; postoje&nbsp; znatne razlike između izgrađenih i prirodnih LKZ, dok to nije slučaj između izg rađenih LKZ. U Novom Sadu se javlja tzv. &bdquo;urbano&nbsp; ostrvo suvoće&ldquo; noću tokom toplotnog talasa kada je zbijena srednjegradnja (LKZ 2)&nbsp; okarakterisana sa maksimalnim deficitom vlažnosti od oko&nbsp; 33%&nbsp; u&nbsp; odnosu&nbsp; na&nbsp; prirodnu&nbsp; LKZ&nbsp; A&nbsp; izvan&nbsp; grada.&nbsp; Statistička&nbsp; analiza&nbsp; vrednosti izračunatih&nbsp; bioklimatskih&nbsp; indeksa&nbsp; PET&nbsp; i&nbsp; UTCI&nbsp; je&nbsp; ukazala&nbsp; da&nbsp; se&nbsp; LKZ&nbsp; razlikuju&nbsp; u&nbsp; uslovima&nbsp; spoljnjeg&nbsp; termalnog&nbsp; komfora&nbsp; čoveka&nbsp; na&nbsp; godišnjem,&nbsp; sezonskom&nbsp; i&nbsp; mesečnom nivou,&nbsp; kao&nbsp; i&nbsp; tokom&nbsp; toplotnog&nbsp; i&nbsp; hladnog&nbsp; talasa&nbsp; (do&nbsp; maksimalnih&nbsp; 8-9&nbsp; &deg;C).&nbsp; Takođe&nbsp; su rezultati ukazali&nbsp; da je klasifikacioni sistem&nbsp; LKZ adekvatan za inter-urbanu analizu gradske klime (poređenja između gradova).</p>

<p>The&nbsp; topic&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; doctoral&nbsp; dissertation&nbsp; is&nbsp; the&nbsp; application&nbsp; and&nbsp; assessment&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; classification system of local climate zones (LCZ) using the automated model and bioclimatic analysis on the example of Novi Sad (Serbia). The developed GIS model proved to be adequate for&nbsp; mapping and defining LCZs&nbsp; in Novi Sad and its surroundings by&nbsp; delineating&nbsp; 13 LCZs&nbsp; using 7 parameters of the city surface. In addition, in the&nbsp; framework of the dissertation, is&nbsp; developed new&nbsp; model for cleaning the database. The&nbsp; obtained&nbsp; results&nbsp; indicated&nbsp; that&nbsp; the&nbsp; most&nbsp; pronounced&nbsp; differences&nbsp; in&nbsp; mean&nbsp; air temperature (T_sr) occur between LCZs at night during a heat wave and are up to 5.5 &deg; C (LCZ_2-A, the difference between urban compact midrise and dense forests). At annual level, the difference in&nbsp; T_sr&nbsp; is 1.7 &deg;C between the city and the&nbsp; natural environment, and 0.7 &deg;C within different city LCZs. Statistical analysis of mean maximum and absolute maximum air temperatures at&nbsp; annual, seasonal and monthly levels did not show significant differences between&nbsp; LCZs. The frequency of occurrence of temperature indexes indicated that the so-called &quot;cold indices&quot; (cold days, ice days) indicate the temperature specificity of&nbsp; LCZs&nbsp; in Novi&nbsp; Sad, while this is not evident from the&nbsp; analysis&nbsp; of&nbsp; so-called&nbsp; &quot;warm&nbsp; indices&quot;&nbsp; (summer&nbsp; days,&nbsp; tropical&nbsp; days),&nbsp; except&nbsp; for&nbsp; tropical nights.&nbsp; By&nbsp; analyzing&nbsp; the&nbsp; relative&nbsp; humidity&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; air&nbsp; it&nbsp; was&nbsp; noticed&nbsp; that&nbsp; there&nbsp; are&nbsp; significant differences between the built-up&nbsp; and natural&nbsp; LCZs, while this is not the case between built-up LCZs. In Novi Sad there is&nbsp; recognized so-called&nbsp; &quot;Urban dryness&nbsp; island&quot; at night during a heat wave period&nbsp; when a compact midrise LCZ 2&nbsp; is characterized with a maximum humidity deficit of about&nbsp; 33% compared to the natural&nbsp; LCZ&nbsp; A outside the city. Statistical analysis of the values of calculated bioclimatic indexes&nbsp; PET and UTCI indicated that&nbsp; LCZs&nbsp; differ in the conditions of the&nbsp; outdoor&nbsp; thermal&nbsp; comfort&nbsp; of&nbsp; population&nbsp; at&nbsp; annual,&nbsp; seasonal&nbsp; and&nbsp; monthly&nbsp; levels&nbsp; as&nbsp; well&nbsp; as during heat and cold waves (up to a maximum of 8-9 &deg; C differences). The results also indicated<br />that&nbsp; the&nbsp; LCZ&nbsp; classification&nbsp; system&nbsp; is&nbsp; adequate&nbsp; for&nbsp; inter-urban&nbsp; analysis&nbsp; of&nbsp; the&nbsp; city&nbsp; climate (comparsions between cities).</p>