Rozvoj metod mapování, zejména na evropské úrovni Jan Horálek, Pavel Kurfürst

Rozvoji mapování je druhým rokem věnován úkol „Spatial air quality data“ v rámci ETC/ACC - letos úkol 5.3.1.2. Implementačního plánu na rok 2006 (MNP, ČHMÚ, NILU)

Motivace – velké nároky na přesnost tvorby map (u nás mj. díky znění Motivace – velké nároky na přesnost tvorby map (u nás mj. díky znění zákona o ovzduší č. 86/2002 Sb. a nařízení vlády č. 350/2002 Sb). – imisní mapy u nás slouží jako podklad pro vymezování oblastí se zhoršenou kvalitou ovzduší, které každoročně provádí MŽP

Tvorba imisních map Základní a nejspolehlivější informaci o hladině znečištění ovzduší dávají imisní data. Ta ovšem – jsou získána pro omezený počet bodů (měřicích stanic může být jen omezeně) – potřebují být zobecněna pro celé území Interpolace měřených imisních dat – dvě třídy metod: - deterministické (nejbližší soused, IDW, radiální basické funkce včetně splinů) - geostatistické (různé typy krigingu – obyčejný, univerzální, blokový, cokriging)

Tvorba imisních map – pokračování Další informaci poskytují doplňková data: – modely transportu a rozptylu (založeny na datech z emisních inventur a na meteorologických datech; méně spolehlivé, než měřená data), – nadmořská výška – dopravní síť. – klimatické parametry – … Poskytují komplexnější informaci o celém území i mimo místa měření. Kombinace měřených imisních dat a dat doplňkových Spojuje přesnost měřených dat a komplexní pokrytí dat doplňkových (na základě jejich statistické závislosti).

A. Vyvinutá metoda mapování

Kombinace měřených imisních dat a různých doplňkových dat Lineární regrese měřených dat s různými daty doplňkovými + prostorová interpolace reziduí kde D1(s), …, Dm(s) jsou doplňkové veličiny v bodě s (např. rozptylový model, nadmořská výška, teplota, relativní vlhkost, sluneční svit, zeměpisné souřadnice) c, a1, …, am jsou parametry regresního modelu spočtené na základě dat v místech imisního měření. Má význam uvažovat takové doplňkové veličiny, které vykazují regresní závislost s měřenými koncentracemi.

Tvorba imisních map – pokračování Odlišný charakter městského a venkovského znečištění. PM10 - městské znečištění výrazně vyšší než venkovské (i v malých sídlech) ozon - u dlouhodobějších charakteristik výrazně vyšší venkovské koncentrace. Jeví se jako užitečné při tvorbě výsledné mapy sloučit odděleně vytvořené venkovské a městské části

Lineární regresní model – měření vs. rozptylový model EMEP, nadm Lineární regresní model – měření vs. rozptylový model EMEP, nadm. výška, sluneční svit, 2003

PM10 venkov – venkovská mapa (kombinace s modelem, nadm PM10 venkov – venkovská mapa (kombinace s modelem, nadm. výškou a slunečním svitem), 2003 RMSE = 5,59

PM10 venkov – městská mapa (venkovská mapa + interpolace městského přírůstku „Delta“), 2003

Sloučení venkovské a městské mapy - pomocí mapy populační hustoty

PM10 - roční průměr, 2003 Kombinovaná městská a venkovská mapa

B. Letošní rozvoj projektu

PM10 - 36. nejvyšší denní hodnota, 2004 Kombinovaná městská a venkovská mapa

PM10 - 56. nejvyšší denní hodnota, 2004 Kombinovaná městská a venkovská mapa

NOx - roční průměr, venkovská mapa, 2004

AOT40 - Mapa chyby odhadu interpolace, 2004 (venkovská území)

C. Aplikace pro českou mapu PM10

PM10 - roční průměr, 2005 venkovská území – kombinace s modelem SYMOS+EMEP a nadmořskou výškou

PM10 - 36. nejvyšší hodnota, 2005 venkovská území – kombinace s modelem SYMOS+EMEP a nadmořskou výškou

Nárůst území s překročením imisních limitů Zpráva o ŽP: Nárůst území, kde je překročena hodnota pro imisní limit – z 2,12% rozlohy ČR na 35,5% rozlohy. Tři základní faktory: 1. Nárůst koncentrací na měřicích stanicích 2. Nárůst počtu měřicích stanic s platnými daty 3. Zpřesnění tvorby map

Nárůst území s překročením imisních limitů 1 Nárůst území s překročením imisních limitů 1. Nárůst koncentrací na měřicích stanicích

Nárůst území s překročením imisních limitů 2 Nárůst území s překročením imisních limitů 2. Nárůst počtu měřicích stanic s platnými daty

Nárůst území s překročením imisních limitů 3 Nárůst území s překročením imisních limitů 3. Zpřesnění metodiky mapování rozlišení typu stanic při mapování (na stanice venkovské a městské/předměstské) byl použit kombinovaný model EMEP+SYMOS spolu s nadmořskou výškou - výrazně lepší shoda s měřením, než samotný model SYMOS

D. Finální evropské mapy

Ozon - SOMO35, 2003 Kombinovaná městská a venkovská mapa

PM10 - roční průměr, 2003 Kombinovaná městská a venkovská mapa

PM10 - 36. nejvyšší denní hodnota, 2003 Kombinovaná městská a venkovská mapa

PM10 - roční průměr, 2003 Mapa koncentrací + hustota populace

Ozon - AOT40 pro vegetaci, 2004

Ozon - AOT40 pro vegetaci, 2004 „Agricultural Areas at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro vegetaci, 2004 „Arable Land at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro vegetaci, 2004 „Permanent Crops at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro vegetaci, 2004 „Pastures at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro vegetaci, 2004 „Heteregenous Agricultural Areas at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro lesy, 2004

Ozon - AOT40 pro lesy, 2004 „Forests at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro lesy, 2004 „Broad-Leaved Forests at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro lesy, 2004 „Coniferous Forests at Risk / Damage“

Ozon - AOT40 pro lesy, 2004 „Mixed Forests at Risk / Damage“