Témy dizertačných prác pre doktorandské študijné programy pre akademický rok 2026/2027

Univerzita Pavla Jozefa Šafárika v Košiciach, Prírodovedecká fakulta

Ústav geografie

geoinformatika a diaľkový prieskum Zeme (GId)

Názov

Efektivita rôznych typov zelenej a modrej infraštruktúry pri znižovaní tepelného stresu

Jazyk práce

Cieľ

Cieľom dizertačnej práce je komplexne zhodnotiť efektivitu rôznych typov zelenej a modrej infraštruktúry pri znižovaní tepelného stresu v urbánnom prostredí, vyjadreného pomocou biometeorologických indexov PET (Physiological Equivalent Temperature) a UTCI (Universal Thermal Climate Index). Výskum sa zameria na analýzu a porovnanie účinkov rozličných foriem zelenej infraštruktúry (napr. mestské parky, stromoradia, zelené strechy a fasády) a modrej infraštruktúry (vodné plochy, vodné prvky, retenčné opatrenia) v rôznych urbanistických a klimatických podmienkach. Metodicky bude práca vychádzať z kombinácie mikromierkového klimatického modelovania (napr. ENVI-met), priestorových analýz v geografických informačných systémoch a využitia dát diaľkového prieskumu Zeme. Modelované budú vybrané typické aj extrémne meteorologické situácie, najmä počas letných horúčav, s cieľom kvantifikovať vplyv jednotlivých prvkov zelenej a modrej infraštruktúry na teplotu vzduchu, radiačné podmienky a výsledný tepelný stres človeka. Súčasťou práce bude porovnanie účinnosti jednotlivých opatrení a ich kombinácií, identifikácia optimálnych riešení pre rôzne typy mestských priestorov (ulice, vnútrobloky, verejné priestranstvá) a hodnotenie ich potenciálu pre adaptáciu miest na zmenu klímy. Výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu vzťahov medzi urbanistickou štruktúrou, vegetáciou, vodnými prvkami a tepelným komfortom obyvateľov a poskytnú odborný podklad pre plánovanie a implementáciu adaptačných opatrení v mestách.

Literatúra

Školiteľ

prof. Mgr. Jaroslav Hofierka, PhD.

Názov

Integrovaný prístup k riešeniu problému prehrievania miest: kombinácia diaľkového prieskumu Zeme, mikroklimatického modelovania a sociálnych dát

Jazyk práce

Cieľ

Cieľom dizertačnej práce je vytvoriť integrovaný rámec pre analýzu a riešenie problému prehrievania miest prostredníctvom systematickej kombinácie dát diaľkového prieskumu Zeme, mikroklimatického modelovania a sociálnych dát. Osobitný dôraz bude kladený na pokročilé využitie diaľkového prieskumu Zeme na zachytenie priestorovej a časovej variability povrchových a atmosférických charakteristík mestského prostredia, ktoré podmieňujú vznik a intenzitu tepelného stresu. Viaczdrojové dáta diaľkového prieskumu Zeme, vrátane termálnych satelitných snímok (napr. Landsat, Sentinel-3), multispektrálnych a hyperspektrálnych dát (napr. Sentinel-2), ako aj leteckých a UAV pozorovaní, budú využité na odvodenie povrchovej teploty, vegetačných indexov, albeda povrchu, podielu nepriepustných plôch a morfologických charakteristík urbánnej štruktúry. Analýza časových radov umožní hodnotenie dlhodobých trendov, sezónnej variability a reakcie mesta na extrémne teplotné udalosti. Na zlepšenie priestorového a časového rozlíšenia tepelných indikátorov budú aplikované metódy fúzie dát a priestorového downscalingu. Premenné odvodené z diaľkového prieskumu Zeme budú slúžiť ako vstupné aj validačné dáta pre mikroklimatické modely (napr. ENVI-met), ktoré umožnia simuláciu teploty vzduchu, radiačných tokov a biometeorologických indexov tepelného stresu (napr. PET, UTCI) v mierke ulíc a mestských blokov. Integrácia DPZ produktov s detailnou geometriou mesta umožní scenárové modelovanie vplyvu zmien využitia územia, zásahov do zelenej a modrej infraštruktúry a úprav urbanistickej štruktúry na mikroklimatické podmienky. Výstupy modelovania budú následne prepojené s demografickými a socio-ekonomickými dátami s cieľom identifikovať priestorové vzorce expozície, zraniteľnosti a rizika tepelného stresu u rôznych skupín obyvateľstva. Takto koncipovaný integrovaný prístup poskytne podklady pre identifikáciu prioritných lokalít zásahov a hodnotenie sociálne spravodlivých adaptačných opatrení. Výsledky práce prispejú k rozvoju prenosného metodického rámca hodnotenia prehrievania miest a posilnia využitie diaľkového prieskumu Zeme v podpore rozhodovania v oblasti klimatickej adaptácie a udržateľného mestského plánovania.

Literatúra

Školiteľ

prof. Mgr. Jaroslav Hofierka, PhD.

Konzultant

Mgr. Katarína Onačillová, PhD.

Názov

Multimierkové hodnotenie divergentných a konvergentných trendov v priestorovej sociálno-ekonomickej stratifikácii obyvateľstva

Jazyk práce

Anotácia

Cieľ dizertačnej práce je preskúmať vývojové trendy priestorovej sociálno-ekonomickej stratifikácie obyvateľstva na rôznych priestorových úrovniach – od globálnej až po vnútromestskú s využitím viacerých zdrojov geopriestorových dát a geoinformatických nástrojov. V práci bude potrebné pre rôzne priestorové mierky identifikovať primerané ukazovatele a zhodnotiť vhodnosť, dostupnosť a spoľahlivosť konkrétnych dát. Pre prispôsobenie dát požadovaným priestorovým jednotkám sa aplikujú metódy areálovej transformácie dát, pričom v záujme využitia obdobných podkladových vrstiev pri medzinárodných komparáciách vývoja v urbánnom prostredí možno vychádzať napríklad z podkladov European Land Monitoring Services (Urban Atlas). Následne sa uskutoční analýza a modelovanie priestorového usporiadania sociálno-ekonomickej stratifikácie obyvateľstva s dôraznom na chronologický aspekt a identifikáciu faktorov vedúcich k tejto stratifikácii. Využijú sa pritom pokročilé štatistické metódy i nástroje geografických informačných systémov. Súčasťou práce bude identifikácia pravidelností priestorového usporiadania v rôznych mierkach a s dôrazom na ich zhodnotenie v kauzálnych súvislostiach.

Cieľ

Preskúmať vývojové trendy priestorovej sociálno-ekonomickej stratifikácie obyvateľstva na rôznych priestorových úrovniach – od globálnej až po vnútromestskú s využitím viacerých zdrojov geopriestorových dát a geoinformatických nástrojov.

Literatúra

Školiteľ

doc. Mgr. Ladislav Novotný, PhD.

Konzultant

prof. Mgr. Jaroslav Hofierka, PhD.

Názov

Multisenzorová fúzia UAV a satelitných dát pre mapovanie vegetácie v heterogénnej poľnohospodárskej krajine

Jazyk práce

Cieľ

Cieľom dizertačnej práce je vyvinúť metodiku pre prepojenie hyperspektrálnych a 3D UAV dát s multispektrálnymi a hyperspektrálnymi satelitnými snímkami s cieľom zlepšiť mapovanie vegetácie a krajinnej pokrývky v heterogénnej poľnohospodárskej krajine. Výskum bude založený na využití hyperspektrálnych UAV snímok v rozsahu 400–1000 nm a dát z laserového skenovania ako referenčného zdroja informácií o štruktúre a stave vegetácie vo veľmi vysokom priestorovom rozlíšení. Detailné UAV dáta budú agregované na úroveň satelitných pixelov a využité ako tréningové a validačné údaje pre interpretáciu snímok Sentinel-2 a vybraných hyperspektrálnych satelitných misií. Práca sa zameria na vegetačné typy s výraznou priestorovou heterogenitou, ako sú poľnohospodárske plodiny, vinohrady, trvalé trávne porasty a mokraďové prechody. Výsledkom bude metodika integrácie UAV hyperspektrálnych a 3D dát so satelitnými snímkami na zlepšenie klasifikácie vegetácie a krajinnej pokrývky, doplnená o odhad vybraných štrukturálnych indikátorov vegetácie na úrovni satelitného pixela pre vybrané typy krajinnej pokrývky.

Literatúra

Školiteľ

doc. Mgr. Michal Gallay, PhD.

Názov

Priestorová diferenciácia tepelného stresu v meste a jej vzťah k sociálno-ekonomickým faktorom

Jazyk práce

Cieľ

Cieľom dizertačnej práce je analyzovať priestorovú diferenciáciu tepelného stresu v meste a preskúmať jej vzťah k vybraným sociálno-ekonomickým charakteristikám obyvateľstva. Výskum sa zameria na identifikáciu priestorových vzorcov tepelného stresu a na hodnotenie nerovnomernej miery zaťaženia obyvateľov v závislosti od charakteru urbanistickej štruktúry, environmentálnych podmienok a sociálno-ekonomických faktorov. Tepelný stres bude kvantifikovaný pomocou biometeorologických indexov (napr. PET, UTCI) odvodených z kombinácie dát diaľkového prieskumu Zeme, meteorologických meraní a mikroklimatického modelovania. Priestorové rozloženie indexov tepelného stresu bude analyzované v rôznych meteorologických situáciách, so zameraním na obdobia extrémnych horúčav. Sociálno-ekonomické dáta, ako je veková štruktúra, hustota obyvateľstva, socio-ekonomický status či kvalita bývania, budú integrované do geografických informačných systémov s cieľom identifikovať zraniteľné skupiny obyvateľstva a lokality s kumuláciou environmentálneho a sociálneho rizika. Súčasťou práce bude aplikácia priestorových štatistických metód na hodnotenie vzťahov medzi tepelným stresom a sociálno-ekonomickými faktormi, ako aj identifikácia oblastí s výraznými nerovnosťami v tepelnom zaťažení. Výsledky prispejú k lepšiemu pochopeniu sociálno-priestorových aspektov prehrievania miest a poskytnú odborný podklad pre cielené adaptačné opatrenia a spravodlivejšie plánovanie intervencií na znižovanie tepelného stresu v mestskom prostredí.

Literatúra

Školiteľ

prof. Mgr. Jaroslav Hofierka, PhD.

Konzultant

RNDr. Janetta Nestorová-Dická, PhD., univerzitná docentka

Názov

Priestorové vzťahy modelovaného a vnímaného tepelného stresu v urbánnom prostredí

Jazyk práce

Anotácia

Dizertačná práca sa zameriava na analýzu priestorových vzťahov medzi modelovaným a subjektívne vnímaným tepelným stresom v urbánnom prostredí. V kontexte prebiehajúcich klimatických zmien a rastúcej intenzity extrémnych teplotných javov nadobúda problematika tepelnej záťaže v mestách zásadný význam z hľadiska kvality života obyvateľstva, verejného zdravia a udržateľného urbanistického plánovania. Cieľom práce je identifikovať priestorové vzorce, diskrepancie a geografické determinanty percepcie tepelného stresu na základe porovnania modelovaných indikátorov tepelnej záťaže a subjektívneho vnímania obyvateľstva. Výskum kombinuje kvantitatívne modelovanie bioklimatických ukazovateľov tepelného stresu s kvalitatívnymi a kvantitatívnymi údajmi získanými prostredníctvom dotazníkového zisťovania. Metodologický rámec je založený na využití geoinformatických nástrojov, priestorových analýz a štatistických metód, ktoré umožňujú hodnotiť mieru zhody a odchýlok medzi objektívne modelovanými hodnotami a subjektívnou percepciou obyvateľov v rôznych častiach mesta. Osobitná pozornosť je venovaná identifikácii faktorov, ako sú typ zástavby, podiel zelene, morfológia terénu či sociálno-demografické charakteristiky, ktoré môžu ovplyvňovať rozdiely medzi fyzikálne stanoveným a prežívaným tepelným stresom. Výsledky práce prispievajú k lepšiemu pochopeniu komplexného vzťahu medzi fyzikálnymi podmienkami mestského prostredia a ľudskou percepciou tepelnej záťaže. Zároveň poskytujú podklad pre efektívnejšie plánovanie adaptačných opatrení, tvorbu klimaticky citlivého urbanizmu a podporu odolnosti miest voči extrémnym teplotným podmienkam.

Cieľ

identifikovať priestorové vzorce, diskrepancie a geografické determinanty percepcie tepelného stresu na základe porovnania modelovaných indikátorov tepelnej záťaže a subjektívneho vnímania obyvateľstva.

Literatúra

Školiteľ

doc. Mgr. Ladislav Novotný, PhD.

Konzultant

prof. Mgr. Jaroslav Hofierka, PhD.

geoinformatika a diaľkový prieskum Zeme (GIdAj)

Názov

Integrovaný prístup k riešeniu problému prehrievania miest: kombinácia diaľkového prieskumu Zeme, mikroklimatického modelovania a sociálnych dát

Jazyk práce

Cieľ