Tento príspevok zaznel na konferencii GIS Slovakia 2026.
Mestské prostredie dnes čelí viacerým závažným výzvam, ktoré priamo súvisia s klimatickou zmenou a urbanizáciou. Medzi najvýznamnejšie patria prehrievanie miest – mestské ostrovy tepla, extrémne zrážky a zrýchlený odtok vody, znečistenie ovzdušia či znižovanie kvality verejného priestoru. V tomto kontexte nadobúdajú stromy v meste zásadný význam ako prvok zelenej infraštruktúry. Ich prínos však nie je len estetický, ale zahŕňa komplexný súbor ekologických, klimatických a sociálnych funkcií.
Stromy zároveň predstavujú jedno z najefektívnejších lokálnych adaptačných opatrení na klimatickú zmenu. Prispievajú k ochladzovaniu prostredia prostredníctvom tieňa a evapotranspirácie, zlepšujú kvalitu ovzdušia, podieľajú sa na sekvestrácii a ukladaní uhlíka, zachytávajú dažďovú vodu a regulujú odtok. Okrem toho podporujú biodiverzitu, rekreáciu, fyzickú aktivitu, psychické zdravie aj sociálnu kohéziu. Pre potreby samosprávnej praxe je nevyhnutné tieto benefity vyjadriť kvantitatívne. Číselné výsledky poskytujú oveľa silnejší argumentačný základ pre investície do zelene, optimalizáciu plánovania výsadby a porovnávanie rôznych variantov.
Na hodnotenie ekologických benefitov bol použitý nástroj i-Tree Eco, vyvíjaný organizáciou USDA Forest Service, používaný v mnohých krajinách, napríklad v USA, vo Veľkej Británii, vo Švédsku, v Holandsku, v Poľsku, v Maďarsku. Model umožňuje analyzovať kvalitu ovzdušia, uhlíkovú bilanciu, energetické úspory, ekologické funkcie stromov. Analýza bola realizovaná pre mestskú časť Bratislava – Staré Mesto.
Pre účely hodnotenia bolo potrebné zjednotiť názvy taxónov, určiť parametre využitia územia a doplniť charakteristiky opisujúce zdravotný stav drevín. Išlo napríklad o určovanie ukazovateľov miery presychania koruny a chýbajúcej časti koruny. Do hodnotenia vstupovali aj údaje o znečistení ovzdušia a meteorologické dáta. Pri výpočtoch ukladania uhlíka sa zohľadňovala listová plocha, listová biomasa a celková suchá biomasa stromu, pričom samotné uloženie uhlíka sa počíta ako podiel biomasy. Hrubá sekvestrácia uhlíka (zachytávanie a dlhodobé ukladanie uhlíka) je následne modelovaná prostredníctvom predpokladaného rastu stromu v čase. Tento prístup dáva výsledkom vyššiu analytickú hodnotu, pretože nehodnotí len aktuálny stav, ale aj schopnosť drevín prispievať ku klimatickej stabilite mesta v budúcnosti. Prezentácia zároveň ukazuje aj prepojenie stromovej vegetácie s energetickou bilanciou budov, keď sa posudzovala vzdialenosť a azimut stromov k najbližším objektom, pričom budovy boli prevzaté z OpenStreetMap. Takýto prístup potvrdzuje, že ekologické benefity stromov nemožno chápať len ako prírodný prvok v meste, ale aj ako faktor ovplyvňujúci spotrebu energie, tepelný komfort a adaptáciu urbanizovaného prostredia na meniace sa klimatické podmienky
Medzi dominantné druhy patrili sofora japonská (Styphnolobium japonicum), javor mliečny (Acer platanoides), javor horský (Acer pseudoplatanus), borovica čierna (Pinus nigra) a brestovec západný (Celtis occidentalis). Z hľadiska sekvestrácie uhlíka sa ako najefektívnejšie ukázali rýchlorastúce druhy s veľkou biomasou, ako agát, gledíčia, pagaštan, breza, lipa a borovica. Tieto druhy zároveň vykazovali aj vysokú produkciu kyslíka. Stromy prispievajú k znižovaniu koncentrácií O₃ (ozónu), SO₂, NO₂, CO. Pri odstraňovaní znečistenia ovzdušia majú významné postavenie ihličnaté stromy, keďže pôsobia počas celého roka. Z hľadiska zadržiavania vody a regulácie odtoku sa ako významná ukázala najmä borovica čierna, a tiež listnaté stromy s veľkou listovou plochou, ktoré podporujú evapotranspiráciu.
Výsledky poukazujú na to, že stromy klimaticky stabilizujú mesto, znižujú teplotu prostredia a zmierňujú efekt mestských tepelných ostrovov. Zároveň regulujú vodný režim, zachytávajú zrážky a spomaľujú odtok vody. Významne prispievajú aj k zlepšovaniu kvality ovzdušia, keďže zachytávajú škodliviny a podieľajú sa na znižovaní koncentrácie skleníkových plynov. Výskum zároveň potvrdzuje aj ich sociálny a zdravotný význam, keďže znižujú stres, podporujú pohyb a vytvárajú priaznivejšie prostredie pre sociálne interakcie. Celý prístup je úzko previazaný s GIS technológiami, ktoré tu nefungujú len ako nástroj mapového zobrazenia, ale ako analytická platforma pre priestorové hodnotenie, modelovanie scenárov a podporu rozhodovania.
Sofora japonská dosahovala najvyššiu ekonomickú hodnotu vyjadrenú obnovovacou hodnotou. Výsledky jasne ukazujú, že stromy v meste majú merateľný klimatický efekt aj kvantifikovateľnú ekonomickú hodnotu. Kvalita výsledkov priamo závisí od kvality vstupných dát. Analýza potvrdzuje, že mestská zeleň viaže tisíce ton ekvivalentu CO₂, zlepšuje kvalitu ovzdušia, reguluje vodný režim, znižuje teplotu prostredia a prináša reálne ekologické aj ekonomické prínosy. Prezentácia zároveň naznačuje ďalšie smerovanie výskumu, ktoré zahŕňa identifikáciu korún stromov pomocou leteckého laserového skenovania, tvorbu modelu výšky korunového zápoja, segmentáciu korún a výpočet metrík stromovej vegetácie. Objavuje sa aj analýza tieniaceho potenciálu stromov s využitím lidarových dát. To znamená, že hodnotenie ekologických benefitov sa môže v budúcnosti posunúť od pasportizačných databáz aj k poloautomatizovanému mapovaniu a modelovaniu lokalít, kde detailný pasport zelene zatiaľ chýba. Práve tu sa veľmi výrazne ukazuje potenciál GIS a diaľkového prieskumu Zeme ako nástrojov moderného manažmentu mestskej zelene.
Urban environments currently face several serious challenges directly associated with climate change and urbanisation. The most significant include the overheating of cities and the formation of urban heat islands, extreme precipitation and accelerated water runoff, air pollution, and the declining quality of public spaces. In this context, urban trees are becoming essential components of green infrastructure. Their contribution is not merely aesthetic but encompasses a complex range of ecological, climatic, and social functions. Trees also represent one of the most effective local climate-change adaptation measures. They contribute to cooling the environment through shading and evapotranspiration, improve air quality, support carbon sequestration and storage, intercept rainwater, and regulate runoff. In addition, they support biodiversity, recreation, physical activity, mental health, and social cohesion. For the purposes of municipal practice, these benefits need to be expressed quantitatively. Numerical results provide a much stronger basis for justifying investments in green infrastructure, optimising tree-planting plans, and comparing alternative solutions.
The i-Tree Eco tool, developed by the USDA Forest Service and used in numerous countries, including the United States, the United Kingdom, Sweden, the Netherlands, Poland, and Hungary, was applied to assess the ecological benefits. The model makes it possible to analyse air quality, carbon balances, energy savings, and the ecological functions of trees. The analysis was conducted for the Bratislava–Old Town borough. For the purposes of the assessment, it was necessary to standardise taxonomic names, define land-use parameters, and add characteristics describing the health of individual trees. These included indicators such as the degree of crown dieback and the proportion of missing crown. Air-pollution data and meteorological data were also included in the assessment. Calculations of carbon storage took into account leaf area, leaf biomass, and the total dry biomass of each tree, with the amount of stored carbon calculated as a proportion of the biomass. Gross carbon sequestration, meaning the capture and long-term storage of carbon, was subsequently modelled using the expected growth of the tree over time. This approach gives the results greater analytical value because it evaluates not only the current condition but also the ability of trees to contribute to the future climatic stability of the city.
The presentation also demonstrates the relationship between tree vegetation and the energy balance of buildings. The distance and azimuth of trees in relation to the nearest buildings were assessed, while the building data were obtained from OpenStreetMap. This approach confirms that the ecological benefits of trees cannot be understood solely in terms of their role as natural elements within a city. Trees are also factors affecting energy consumption, thermal comfort, and the adaptation of urbanised environments to changing climatic conditions. The dominant species included the Japanese pagoda tree (Styphnolobium japonicum), Norway maple (Acer platanoides), sycamore maple (Acer pseudoplatanus), Austrian pine (Pinus nigra), and common hackberry (Celtis occidentalis). In terms of carbon sequestration, fast-growing species with large amounts of biomass, such as black locust, honey locust, horse chestnut, birch, linden, and pine, proved to be the most effective. These species also demonstrated high levels of oxygen production. Trees contribute to reducing concentrations of O₃, or ozone, SO₂, NO₂, and CO. Coniferous trees play a particularly important role in removing air pollution because they remain effective throughout the year. In terms of water retention and runoff regulation, Austrian pine proved especially important, together with deciduous trees with large leaf areas that support evapotranspiration.
The results indicate that trees stabilise the urban climate, reduce ambient temperatures, and mitigate the effects of urban heat islands. At the same time, they regulate the urban water regime, intercept precipitation, and slow water runoff. They also make a significant contribution to improving air quality by capturing pollutants and helping to reduce greenhouse-gas concentrations. The research also confirms their social and health-related importance. Trees reduce stress, encourage physical activity, and create more favourable environments for social interaction. The entire approach is closely connected with GIS technologies, which function not merely as tools for map visualisation but as analytical platforms for spatial assessment, scenario modelling, and decision support. The Japanese pagoda tree achieved the highest economic value expressed in terms of replacement value. The results clearly demonstrate that urban trees have both measurable climatic effects and quantifiable economic value. The quality of the results directly depends on the quality of the input data. The analysis confirms that urban greenery stores thousands of tonnes of CO₂ equivalent, improves air quality, regulates the water regime, reduces environmental temperatures, and generates tangible ecological and economic benefits.
The presentation also outlines possible directions for further research, including the identification of tree crowns using airborne laser scanning, the creation of canopy height models, crown segmentation, and the calculation of tree-vegetation metrics. It also introduces analyses of the shading potential of trees using lidar data. This means that assessments of ecological benefits may in the future progress beyond conventional tree-inventory databases towards semi-automated mapping and the modelling of locations where detailed urban-tree inventories are not yet available. This is precisely where the potential of GIS and Earth observation becomes particularly evident, as they provide essential tools for the modern management of urban greenery.