Стаття

Інтерактивна система для аналізу кліматичних та екологічних процесів міських територій

Віталій Грицуляк, Софія Качала, Тарас Качала
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, при розробці 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.