Стаття

Інтерактивна система для аналізу кліматичних та екологічних процесів міських територій

Віталій Грицуляк, Софія Качала*, Тарас Качала

pernerolik@gmail.com

Анотація

Актуальність дослідження зумовлена зростаючим впливом кліматичних змін на функціонування урбанізованих територій, що проявляється у підвищенні температури, нерівномірності атмосферних опадів, збільшенні частоти екстремальних гідрометеорологічних явищ та формуванні міських теплових островів. В умовах інтенсивної урбанізації та трансформації природного середовища особливої значущості набуває необхідність комплексного аналізу кліматичних і екологічних процесів на локальному рівні. Метою дослідження була розробка інтерактивної інформаційно-аналітичної системи для комплексного аналізу кліматичних та екологічних процесів міських територій. Методологія дослідження ґрунтувалася на використанні методів статистичного аналізу кліматичних даних, геоінформаційного аналізу, тривимірного моделювання та програмної розробки інтерактивного застосунку. У результаті дослідження розроблено програмний застосунок «EcoData», який інтегрує модулі аналізу температури, атмосферних опадів, водних об’єктів, озеленення та міських теплових островів. Реалізовано інструменти побудови інтерактивних графіків і тривимірних моделей для аналізу кліматичних показників за період 1990-2024 рр. Встановлено тенденцію до підвищення температурних показників та наявність локальних теплових аномалій у центральній частині міста. Виявлено роки з аномально високою та низькою кількістю опадів. Показано позитивний вплив зелених насаджень на зниження температурного навантаження міського середовища. Отримані результати можуть бути використані у наукових дослідженнях, освітньому процесі, під час розробки міських кліматичних стратегій, програм озеленення та заходів адаптації до змін клімату

Завантажити статтю

Отримано 27.10.2025

Доопрацьовано 11.05.2026

Прийнято 12.06.2026

Опубліковано 30.06.2026

https://doi.org/10.63341/esbur/1.2026.88
Сторінки 88-100

ЦИТУВАТИ

Hrytsuliak, V., Kachala, S., & Kachala, T. (2026). Interactive system for analysis of climatic and ecological processes of urban areas. Ecological Safety and Balanced Use of Resources, 17(1), 88-100. https://doi.org/10.63341/esbur/1.2026.88

Використані джерела

  1. Andrade, C., Fonseca, A., & Santos, J.A. (2023). Climate change trends for the urban heat island intensities in two major Portuguese cities. Sustainability, 15(5), article number 3970. doi: 10.3390/su15053970.
  2. Arkhypova, L.M., & Pernerovska, S.V. (2015). Forecasting hydrological parameters of water bodies using singular spectrum analysis. Scientific Bulletin of National Mining University, 2, 45-50.
  3. Copernicus. (n.d.). Retrieved from https://cds.climate.copernicus.eu.
  4. Dimitrov, S., Iliev, M., Nedkov, S., & Borisova, B. (2024). A methodological framework for high-resolution surface urban heat island mapping: Integration of UAS remote sensing, GIS, and the local climate zone concept for surface urban heat island assessment. Remote Sensing, 16(21), article number 4007. doi: 10.3390/rs16214007.
  5. Frustaci, G., Onorati, G., Malatesta, L., & Bisignano, A. (2022). High-resolution gridded air temperature data for the urban environment: The Milan data set. Forecasting, 4(1), 238-261. doi: 10.3390/forecast4010014.
  6. Hidalgo-García, D., & Rezapouraghdam, H. (2023). Variability of heat stress using the UrbClim climate model in the city of Seville: Mitigation proposal. Environmental Monitoring and Assessment, 195, article number 1164. doi: 10.1007/s10661-023-11768-8.
  7. Hofierka, J., & Fedor, T. (2025). Modelling and visualisation of heat stress in urban areas using high-resolution geospatial data. Abstracts of the ICA, 10, article number 107. doi: 10.5194/ica-abs-10-107-2025.
  8. Hramchuk, M. (2025). Integrated “Smart City” model as a factor of digitalization and eco-balanced development: A socio-philosophical analysis. Humanities Studies, 23(100), 35-45. doi: 10.32782/hst-2025-23-100-04.
  9. Hutnyk, V., & Kachala, S.V. (2025). Biodiversity conservation under climate change: Challenges and prospects for Ukraine. In Proceedings of the regional conference “Youth ecoforum – 2025” (pp. 25-26). Ivano-Frankivsk: Ivano-Frankivsk National Technical University of Oil and Gas.
  10. IQAir. (2026). Retrieved from https://www.iqair.com.
  11. Iungman, T., et al. (2023). Cooling cities through urban green infrastructure: A health impact assessment of European cities. The Lancet, 401(10376), 577-589. doi: 10.1016/S0140-6736(22)02585-5.
  12. Koutroumanou-Kontosi, K., Cartalis, C., & Santamouris, M. (2022). A methodology for bridging the gap between regional- and city-scale climate simulations for the urban thermal environment. Climate, 10(7), article number 106. doi: 10.3390/cli10070106.
  13. Krupa, N. (2025). Integrated models of urban ecosystems: A systems approach to sustainable development planning. In Current problems, ways and prospects of development of landscape architecture, horticulture, urban ecology and phytomelioration (pp. 152-154). Bila Tserkva: Bila Tserkva National Agrarian University. doi: 10.33245/25-09-2025.
  14. Lauwaet, D., Berckmans, J., Hooyberghs, H., Wouters, H., Driesen, G., Lefebre, F., & De Ridder, K. (2024). High resolution modelling of the urban heat island of 100 European cities. Urban Climate, 54, article number 101850. doi: 10.1016/j.uclim.2024.101850.
  15. Lishchenko, L., & Kudryashov, O. (2021). The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhzhia based on satellite data. Ukrainian Journal of Remote Sensing, 8(3), 27-36. doi: 10.36023/ujrs.2021.8.3.198.
  16. Lobaccaro, G., Acero, J.A., Martín-García, D., Kennedy, C., & Galatioto, A. (2021). Applications of models and tools for mesoscale and microscale thermal analysis in mid-latitude climate regions: A review. Sustainability, 13(22), article number 12385. doi: 10.3390/su132212385.
  17. Meteostat. (n.d.). Retrieved from https://meteostat.net.
  18. Pazynych, N. (2020). Valley complexes as ecosystem assets of heat island of urban agglomerations (on the example of the right-bank part of Kyiv). Ukrainian Journal of Remote Sensing, 26, 38-47. doi: 10.36023/ujrs.2020.26.181.
  19. Pernerovska, S.V. (2014). Determination of the degree of hydroecological risk as the main parameter of sustainable development of a hydroecosystem. Ecological Safety and Balanced Use of Resources, 5(3), 23-28.
  20. Possega, M., Baklanov, A., Lhotka, O., Plavcová, E., & Belda, M. (2022). Observational evidence of intensified nocturnal urban heat island during heatwaves in European cities. Environmental Research Letters, 17(12), article number 124013. doi: 10.1088/1748-9326/aca3ba.
  21. Rees, G., Hebryn-Baidy, L., & Belenok, V. (2024). Temporal variations in land surface temperature within an urban ecosystem: A comprehensive assessment of land use and land cover change in Kharkiv, Ukraine. Remote Sensing, 16(9), article number 1637. doi: 10.3390/rs16091637.
  22. Reis, C., Lopes, A., & Nouri, A.S. (2022). Assessing urban heat island effects through local weather types in Lisbon’s metropolitan area using big data from the Copernicus service. Urban Climate, 43, article number 101168. doi: 10.1016/j.uclim.2022.101168.
  23. Vasylieva, N., Vasylieva, O., Prylipko, S., & Shevchenko, N. (2024). Public management of recreational nature use on the principles of sustainable inclusive development under urbanization conditions. Scientific Bulletin: Public Administration, 2(16), 90-100. doi: 10.33269/2618-0065-2024-2(16)-90-100.
  24. Voronkova, V.H., Nikitenko, V.O., & Metelenko, N.H. (2025). “Green” digital transformation as a driver of sustainable regional development in post-war recovery. Educational Discourse: Collection of Scientific Papers, 52(1-2), 22-30. doi: 10.33930/ed.2019.5007.52(1-2)-4.
  25. Zatserkovnyi, V., De Donatis, M., Plichko, L., Sakhniuk, S., Odarchuk, N., & Mironchuk, T. (2024). Using remote sensing technologies for monitoring urban heat islands. Bulletin of Taras Shevchenko National University of Kyiv: Geography, 3(106), 99-106. doi: 10.17721/1728-2713.106.13.