Procjena globalne potrošnje električne energije na javnu rasvjetu iz niske zemljine orbite

master's thesis

• Title (english): Estimating global public illumination power consumption from Low-Earth Orbit
• Author: Viktor Cegledi
• Mentor: Dubravko Babić (mentor)
• Committee member: Dubravko Babić (predsjednik povjerenstva)
• Committee member: Josip Lončar (član povjerenstva)
• Committee member: Tomislav Suligoj (član povjerenstva)
• Granter: University of Zagreb; Faculty of Electrical Engineering and Computing; Zagreb
• Defense date and country: 2023-07-03, Croatia

Abstract

Svjetlosno onečišćenje neizbježna je posljedica uporabe električne rasvjete, uzrokovana neželjenim raspršenjem svjetla od površina i same atmosfere. Industrijalizacija i porast broja stanovništva brzo je povećala potražnju za takvim uređajima i, posljedično, učestalost svjetlosnog onečišćenja. Ovaj diplomski rad prvo je proučio koncept svjetlosnog onečišćenja, objasnio ga kao fizikalni fenomen, i ukratko proučio prošla istraživanja. Cilj ovog diplomskog rada bio je proučiti odnos između snage emitiranog svjetla i potražnje za električnom energijom, omjer koji je prozvan alpha. Cilj je ostvaren korištenjem javno dostupnih podataka o emisiji svjetla sa Zemljine površine izmjerenog instrumentom VIIRS na satelitima i podataka o godišnjoj potražnji za električnom energijom. Rezultati su pokazali da je alpha za veliku većinu od 193 države raspodijeljen unutar jednog reda veličine. Također, pokazano je da je odnos između emisije svjetla i potražnje za električnom energijom linearan ili sublinearan. Ovi rezultati ukazuju da satelitski detektirano svjetlosno onečišćenje, s dodatnim korekcijama, može biti korišteno za procjenu potražnje za električnom energijom.

Abstract (english)

Light pollution is an unavoidable consequence of wide-scale use of electric lighting, caused by unwanted scattering of light off surfaces and atmosphere itself. Industrialisation and the increase of human population rapidly increased demand for such devices and consequently the incidence of light pollution. The thesis firstly examines the concept of light pollution, explains it as a physical phenomenon and briefly examines past research of it. The objective of this thesis was to examine the relation between light emission power and electric energy demand, a ratio named alpha. It was done through the use of publicly available data on surface light emission as measured from satellite-borne VIIRS instrument and data on yearly electric energy demand. Results have shown that alpha for a large majority of 193 countries is distributed within one order of magnitude. Furthermore, the relation between light emission and electricity demand is shown to be linear or sublinear. These results indicate that detected light pollution, with further corrections, could be of use to estimate electric energy demand.

• Keywords: Svjetlosno onečišćenje; Daljinska istraživanja; Električna rasvjeta; Potrošnja energije; Niska Zemljina orbita; Visible Infrared Imaging Radiometer Suite
• Keywords (english): Light pollution; Earth observation; Electric lighting; Energy consumption; Low Earth Orbit; Visible Infrared Imaging Radiometer Suite
• Language: english
• URN:NBN: urn:nbn:hr:168:533376
• Study programme: Title: Information and Communication Technology; Study programme type: university; Study level: graduate; Academic / professional title: magistar/magistra inženjer/inženjerka informacijske i komunikacijske tehnologije (magistar/magistra inženjer/inženjerka informacijske i komunikacijske tehnologije)
• Type of resource: Text
• File origin: Born digital
• Access conditions: Closed access
• Created on: 2023-07-13 09:59:13