{"id":1676,"date":"2021-07-14T14:47:17","date_gmt":"2021-07-14T12:47:17","guid":{"rendered":"https:\/\/navigate.pl\/blog\/?p=1676"},"modified":"2021-07-15T12:10:34","modified_gmt":"2021-07-15T10:10:34","slug":"analiza-jakosci-powietrza-w-krakowie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/navigate.pl\/blog\/analiza-jakosci-powietrza-w-krakowie\/","title":{"rendered":"Analiza jako\u015bci powietrza w Krakowie przy u\u017cyciu g\u0142owicy pomiarowej SoftBlue AirDron"},"content":{"rendered":"

Wykonano analiz\u0119 jako\u015bci powietrza przy u\u017cyciu systemu pomiaru poziomu zanieczyszczenia SoftBlue AirDron zainstalowanego na bezza\u0142ogowym statku lataj\u0105cym DJI Matrice 600 PRO. Pomiary wykonano w rejonie Alei Trzech Wieszcz\u00f3w w centrum Krakowa.<\/strong><\/em><\/h4>\n

 <\/p>\n

Informacje wst\u0119pne:<\/strong><\/span><\/h3>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Wykonawca:<\/strong><\/td>\nGrzegorz Dur\u0142o<\/td>\n<\/tr>\n
Operator UAVO:<\/strong><\/td>\nGrzegorz Dur\u0142o<\/td>\n<\/tr>\n
Cel:<\/strong><\/td>\nanaliza jako\u015bci powietrza w centrum miasta<\/td>\n<\/tr>\n
Data i miejsce wykonania nalotu:<\/strong><\/td>\n08-08-2020 r., miasto Krak\u00f3w, dzielnica \u015ar\u00f3dmie\u015bcie.<\/td>\n<\/tr>\n
D\u0142ugo\u015b\u0107 trasy lotu:<\/strong><\/td>\n2,5 km<\/td>\n<\/tr>\n
Sprz\u0119t: <\/strong><\/td>\nUAV DJI Matrice 600 PRO<\/a>, czujnik jako\u015bci powietrza SoftBlue AirDron<\/td>\n<\/tr>\n
Oprogramowanie: <\/strong><\/td>\nDJI Go, Litchi, SoftBlue GCS, QGIS 3.14<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

<\/h3>\n

Wst\u0119p
\n<\/strong><\/span><\/h3>\n

Kontrola stanu sanitarnego powietrza przy u\u017cyciu g\u0142owic pomiarowych zainstalowanych na pok\u0142adzie bezza\u0142ogowych statk\u00f3w lataj\u0105cych umo\u017cliwia analiz\u0119 poziomu zanieczyszcze\u0144 w dowolnym miejscu i czasie oraz na dowolnej wysoko\u015bci wzgl\u0119dem potencjalnych \u017ar\u00f3de\u0142 emisji. G\u0142owice pomiarowe wyposa\u017cone w kalibrowane sensory gazowe s\u0105 skutecznym narz\u0119dziem pomiarowym o szerokim spektrum dzia\u0142ania zar\u00f3wno je\u015bli chodzi o py\u0142 zawieszony dowolnej \u015brednicy cz\u0105stek jak i lotnych substancji organicznych. Zalet\u0105 najnowszych rozwi\u0105za\u0144 jest fakt, \u017ce s\u0105 one wyposa\u017cone we wszystkie niezb\u0119dne systemy akwizycji i kontroli danych. Ponadto, precyzyjny odbiornik GPS, anten\u0119 radiow\u0105, modu\u0142 telemetryczny, pomp\u0119, zestaw aktywnych filtr\u00f3w oraz uk\u0142ad zasysania niewra\u017cliwy na zaburzenia wynikaj\u0105ce z pracy \u015bmigie\u0142 statku lataj\u0105cego. System \u0142\u0105czno\u015bci bezprzewodowej pozwala na \u015bledzenie bie\u017c\u0105cych wskaza\u0144 g\u0142owicy w trakcie lotu z odleg\u0142o\u015bci nawet do 1 km, za\u015b wygodna w u\u017cyciu aplikacja umo\u017cliwia podgl\u0105d liczbowy i graficzny serii pomiarowej wraz z opcj\u0105 \u015bledzenia sensora na podk\u0142adzie mapowym w czasie rzeczywistym. Celem opracowania by\u0142a kontrola sprawno\u015bci g\u0142owicy pomiarowej SoftBlue AirDron oraz ocena parametr\u00f3w operacyjnych w trakcie standardowego lotu na pok\u0142adzie statku bezza\u0142ogowego typu wielowirnikowiec. Dokonano tak\u017ce oceny si\u0142y sygna\u0142u radiowego w trakcie misji w warunkach g\u0119stej zabudowy miejskiej.<\/p>\n

 <\/p>\n

Lokalizacja obiektu
\n<\/strong><\/span><\/h3>\n

Ci\u0105g komunikacyjny w centrum Krakowa obejmuj\u0105cy rejon Alei Trzech Wieszcz\u00f3w tj. S\u0142owackiego, Mickiewicza oraz Krasi\u0144skiego o d\u0142ugo\u015bci oko\u0142o 2,5 km rozci\u0105gaj\u0105cy si\u0119 pomi\u0119dzy Nowym Kleparzem a Mostem D\u0119bnickim nad Wis\u0142\u0105 (Ryc. 1, 2 oraz 2a).<\/p>\n

\"\"
Ryc. 1. Plan misji typu \u201eWaypoints\u201d w aplikacji Litchi<\/figcaption><\/figure>\n

\u00a0<\/span><\/center><\/p>\n
\"\"
Ryc. 2. Symulacja trasy lotu w rejonie Alei Trzech Wieszcz\u00f3w w centrum Krakowa<\/figcaption><\/figure>\n

\u00a0<\/span><\/center><\/p>\n
\"\"
Ryc. 2a. Widok z lotu ptaka na trajektori\u0119 lotu nad budynkami usytuowanymi wzd\u0142u\u017c ci\u0105gu komunikacyjnego w rejonie Alei Trzech Wieszcz\u00f3w w centrum Krakowa<\/figcaption><\/figure>\n

\u00a0<\/span><\/center><\/p>\n

Przebieg misji
\n<\/strong><\/span><\/h3>\n

Misj\u0119 statku bezza\u0142ogowego przygotowano w aplikacji Litchi w trybie Waypoints zainstalowanej na urz\u0105dzeniu IPad Mini. Trasa zosta\u0142a wyznaczona zgodnie z przebiegiem g\u0142\u00f3wnej arterii komunikacyjnej w centrum Krakowa na odcinku pomi\u0119dzy skrzy\u017cowaniem ulic D\u0142ugiej i Alei S\u0142owackiego (Nowy Kleparz) a ulicami Ko\u015bciuszki i Alej\u0105 Krasi\u0144skiego w rejonie Mostu D\u0119bnickiego o d\u0142ugo\u015bci 2,5 km. Wysoko\u015b\u0107 lotu dostosowano do wysoko\u015bci zabudowa\u0144 oraz zainstalowanej na dachach infrastruktury telekomunikacyjnej. Ustawiono bufor bezpiecze\u0144stwa o szeroko\u015bci 100 metr\u00f3w przy wysoko\u015bci lotu 35 m AGL. Ze wzgl\u0119du na r\u00f3\u017cnic\u0119 wysoko\u015bci pomi\u0119dzy pierwszym i ostatnim punktem nawigacyjnym zastosowano korekt\u0119 opart\u0105 na modelu DTM, pr\u0119dko\u015b\u0107 pozioma statku wynios\u0142a 4,0 m\u00b7s-1. Zapis pomiar\u00f3w z sensor\u00f3w gazowych odbywa\u0142 si\u0119 bezpo\u015brednio na karcie MicroSD umieszczonej g\u0142owicy pomiarowej. Warunki meteorologiczne w trakcie misji: pogodnie, temperatura powietrza 20\u1db9C; wilgotno\u015b\u0107 powietrza 66%; zachmurzenie og\u00f3lne nieba 2,5 okt, pr\u0119dko\u015b\u0107 wiatru na wysoko\u015bci lotu wynosi\u0142a 2,0 m\u00b7s-1<\/sup>. W trakcie misji wykonano 585 pomiar\u00f3w w ka\u017cdym kanale.<\/p>\n

\"\"
Fot. 1. Platforma bezza\u0142ogowa DJI Matrice 600 PRO z zainstalowan\u0105 na pok\u0142adzie g\u0142owic\u0105 pomiarow\u0105 SoftBlue AirDron<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Opracowanie danych
\n<\/strong><\/span><\/h3>\n

Opracowanie wykonano na tablecie ST10 Spectra Geospatial<\/a> w aplikacji SoftBlue GCS (Ryc. 3, 4 oraz 5). Ca\u0142kowity czas przetwarzania 2 minuty (3\u00a0500 danych pomiarowych). Produkt ko\u0144cowy trasa lotu z zaznaczonymi punktami pomiarowymi i warto\u015bciami pomierzonymi zebranymi w serie na osobnych wykresach oraz na wykresie zbiorczym. Ponadto, mapa zanieczyszcze\u0144 uwzgl\u0119dniaj\u0105ca bufor dyspersji (czas przetwarzania 15 sekund). Analiz\u0119 szczeg\u00f3\u0142ow\u0105 pojedynczych kana\u0142\u00f3w pomiarowych przeprowadzono w aplikacji MS EXCEL Office. Procedur\u0119 obliczeniow\u0105 warto\u015bci przeci\u0119tnych st\u0119\u017cenia py\u0142\u00f3w prowadzono w czterech segmentach, ka\u017cdy po 500 metr\u00f3w, pocz\u0105wszy od Nowego Kleparza (punkt 0) i dalej w kierunku Wis\u0142y.<\/p>\n

\"\"
Ryc. 3. Fragment mapy z zaznaczonymi punktami pomiarowymi wzd\u0142u\u017c trasy lotu, widok w aplikacji SoftBlue GCS<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

\"\"
Ryc. 4. Odcinkowy raport graficzny z przebiegiem warto\u015bci mierzonych na trasie lotu, widok w aplikacji SoftBlue GCS<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

\"\"
Ryc. 5. Fragment wykresu prezentuj\u0105cego rozk\u0142ad czasowy st\u0119\u017cenia py\u0142u zawieszonego na trasie lotu, widok w aplikacji SoftBlue GCS<\/figcaption><\/figure>\n

 <\/p>\n

Wyniki analizy
\n<\/strong><\/span><\/h3>\n

Rezultaty analizy rozk\u0142adu przestrzennego py\u0142u zawieszonego oraz lotnych substancji organicznych potwierdzi\u0142y wyst\u0119powania kilku rejon\u00f3w podwy\u017cszonej koncentracji. Pierwszy z nich to rejon ulicy AL. S\u0142owackiego ze wskazaniem na sektor wschodni, drugi to rejon ulicy AL. Mickiewicza ze wskazaniem na ten sam sektor oraz ostatni rejon ulicy Al. Krasi\u0144skiego ze wskazaniem na sektor zachodni. Najwy\u017csze warto\u015bci py\u0142u zawieszonego zanotowano w rejonie Nowego Kleparza. Poni\u017cej szczeg\u00f3\u0142owe lokalizacje oraz u\u015brednione warto\u015bci serii pomiarowych dla trzech kana\u0142\u00f3w w 5 odcinkach (S1 do S5), ka\u017cdy o d\u0142ugo\u015bci 500 m. Punkt \u201eZero\u201d znajdowa\u0142 si\u0119 na Nowym Kleparzu w rejonie skrzy\u017cowania ulicy D\u0142ugiej oraz Al. J. S\u0142owackiego (Tab. 1, 2), (Ryc. 6 –9).<\/p>\n

 <\/p>\n

Tabela 1. Surowe dane pomiarowe uzyskane w aplikacji SoftBlue GCS (fragment macierzy *.csv)<\/span><\/p>\n

\"\"<\/p>\n

 <\/p>\n

Tabela 2. \u015arednie warto\u015bci st\u0119\u017cenia py\u0142u zawieszonego (PM*) w trakcie serii pomiarowej wykonanej w rejonie Alei Trzech Wieszcz\u00f3w w Krakowie w sierpniu 2020 roku<\/span><\/p>\n\n\n\n\n\n\n\n\n\n
Odcinek<\/td>\nPM1<\/td>\nPM2.5<\/td>\nPM10<\/td>\n<\/tr>\n<\/thead>\n
1<\/td>\n6.8<\/td>\n11.3<\/td>\n27.2<\/td>\n<\/tr>\n
2<\/td>\n7.8<\/td>\n13.3<\/td>\n23.7<\/td>\n<\/tr>\n
3<\/td>\n8.0<\/td>\n14.1<\/td>\n28.3<\/td>\n<\/tr>\n
4<\/td>\n8.6<\/td>\n14.2<\/td>\n29.3<\/td>\n<\/tr>\n
5<\/td>\n8.8<\/td>\n15.0<\/td>\n38.2<\/td>\n<\/tr>\n<\/tbody>\n<\/table>\n

 <\/p>\n

Poni\u017cej podsumowanie wynik\u00f3w analizy odcinkowej ze wzgl\u0119du na najwy\u017csze st\u0119\u017cenia py\u0142u oraz liczb\u0119 przypadk\u00f3w przekroczenia normy dopuszczalnej w ci\u0105gu doby w przeliczeniu na d\u0142ugo\u015b\u0107 serii pomiarowej.<\/p>\n

Rejony o podwy\u017cszonej koncentracji py\u0142u zawieszonego PM1\/PM2.5 oraz PM10:<\/p>\n