سنجش اثرات سبزینگی گیاهی در تحولات فضایی شدت جزیره حرارتی سطح کلانشهر تهران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای LANDSAT8 و ASTER

Authors

  • رضایی راد, هادی
Abstract:

The simplest definition of urbanization is that urbanization is the process of becoming urban. Urban climate is defined by specific climate conditions which differ from surrounding rural areas. Urban areas, for example, have higher temperatures than surrounding rural areas and weaker winds. Land Surface Temperature is an important phenomenon in global climate change. As the green house gases in the atmosphere increases, the LST will also increase. Energy and water exchanges at the biosphere–atmosphere interface have major influences on the Earth's weather and climate. Numerical models ranging from local to global scales must represent and predict effects of surface fluxes. The urban thermal environment is influenced by the physical characteristics of the land surface and by human socioeconomic activities. The thermal environment can be considered to be the most important indicator for representing the urban environment. Vegetation is another important component of the urban ecosystem that has been the subject of much basic and applied research. Urban vegetation influences the physical environment of cities through selective absorption and reflection of incident radiation and regulation of latent and sensible heat exchange Satellite-borne instruments can provide quantitative physical data at high spatial or temporal resolutions. Visible and near-infrared remote sensing systems have been used extensively to classify phenomena such as city growth, land use /cover changes, vegetation index and population statistics. Finally, we propose a model applying non-parametric regression to estimate future urban climate patterns using predicted Normalized Difference Vegetation Index and Heat Island Intensity. I conducted all spatial analysis in the UTM Zone 39 Northern Hemisphere projection. The fundamental procedure I used for evaluating change in land surface temperature was to relative temperature for both images, so that the values are temperature difference between the coldest and hottest areas in Tehran metropolitan. subtracting these images from each other results in relative temperature change from 2003 to 2015. Landsat satellite data were used to extract land use/land cover information and their changes for the abovementioned cities. Land surface temperature was retrieved from Landsat thermal images. The relationship between land surface temperature and landuse /land-cover classes, as well as the normalized vegetation index (NDVI) was analyzed. In this study, LST for Tehran metropolitan was derived using SW algorithm with the use of Landsat 8 Optical Land Imager (OLI) of 30 m resolution and Thermal Infrared Sensor (TIR) data of 100 m resolution. SW algorithm needs spectral radiance and emissivity of two TIR bands as input for deriving LST. The spectral radiance was estimated using TIR bands 10 and 11. Emissivity was derived with the help of land cover threshold technique for which OLI bands 2, 3, 4 and 5 were used. The output revealed that LST was high in the barren regions whereas it was low in the hilly regions because of vegetative cover. As the SW algorithm uses both the TIR bands (10 and 11) and OLI bands 2, 3, 4 and 5, the LST generated using them were more reliable and accurate. NDVI negatively affected LST and Urban Heat Island in vegetation areas in 2003 and 2015 in Tehran metropolitan. This analysis provides an effective tool in evaluating the environmental influences of zoning in urban ecosystems with remote sensing and geographical information systems. This method exhibits a promising performance in UHI forecast. The predicted LST confirms that urban growth has severely influenced UHI pattern through expanding the hot area. Our study confirmed that LST prediction performance is strongly depended on the resolution. The results reveal that the urban LST is affected mainly by the land surface characteristics and has a close relation to the abundance of vegetation greenness. The spatial distance from the UHI centre is another important factor influencing the LST in some areas. The methodology presented in this paper can be broadly applied in other metropolitans which exhibit a similar dynamic growth. Our findings can represent a useful tool for policy makers and the community awareness of environmental assessment by providing a scientific basis for sustainable urban planning and management. This provides an effective tool in evaluating the vegetation greenness of different zoning in urban ecosystems with remote sensing and geographical information systems. From the perspective of land use planning and urban management, it is recommend that planners and policy makers should pay serious attention to future land use policies that maintain a relevant proportion of public space, green areas, and land surface physical characteristics.

Upgrade to premium to download articles

Sign up to access the full text

Already have an account?login

similar resources

برآورد تغییرات فضایی- زمانی شدت جزیره حرارتی کلانشهر تهران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای LANDSAT8 و ASTER ASTER

جزیره حرارتی شهر یکی از بارزترین مضاهر آب و هوایی شهرنشینی در شهرهای امروزی است. افزایش دمای شهری به شدت باعث افزایش تقاضای برق برای تهویه هوای داخل ساختمان­ها، میزان غلظت هوا و افزایش انتشار آلودگی‌های نیروگاه برق از جمله دی اکسید گوگرد، مونواکسید کربن، اکسید نیتروژن و ذرات معلق می‌شود. بدین ترتیب تحلیل و درک پویایی حرارت شهری و شناسایی ارتباط آن با تغییرات منشاء انسانی برای مدلسازی، پیش‌بینی ...

full text

برآورد همبستگی فضایی بین سبزینگی و انرژی حرارتی سطوح کلانشهر تهران از طریق سنجش از دور (1395-1382)

انرژی حرارتی سطوح شهری (LST) متغیر کلیدی برای کنترل ارتباط بین شار حرارت تابشی، نهفته و محسوس است. بدین ترتیب تحلیل و درک پویایی LST و شناسایی ارتباط آن با تغییرات منشاء انسانی برای مدل­سازی، پیش‌بینی تغییرات محیطی و، سرانجام، سیاست­گذاری شهری لازم است. از سوی دیگر، هم افزایش مقدار پوشش گیاهی یکی از کاراترین استراتژی­های کاهش اثرات خرده اقلیم شهری است. بنابراین، تحلیل روند تغییرات حرارتی سطوح و...

full text

بررسی تاثیر بام های انعکاسی در کاهش اثر جزیره حرارتی شهری با استفاده از تصاویر ماهوارهای (مطالعه موردی شهر کرمانشاه)

با توسعه شهرها، چشم اندازها تغییر می کند. ساختمان ها، جاده ها و دیگر زیرساخت ها، جایگزین زمینهای روباز و پوشش گیاهی می شوند. این توسعه منجر به شکل گیری جزیره حرارتی شهری شده که به موجب آن مناطق شهری دماهای گرمتری را نسبت به مناطق روستایی اطراف شهر تجربه می کنند. این تغییرات دمایی باعث پایین آمدن کیفیت زندگی شهری، بویژه در مسایل مربوط به آسایش دمایی می شود. از آنجایکه بیشتر سطوح شهری را بام ها...

full text

بررسی و ارزیابی وضعیت جزیره حرارتی کلان‌شهر تهران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای

جزیره حرارتی شهر یکی از بارزترین پیامدهای گسترش شهرنشینی و توسعه کلان‌شهرها است. اثرات ناشی از شکل‌گیری جزیره‌های حرارتی می‌تواند نقشی اساسی و مهم در کیفیت هوا و به تبع آن سلامت عمومی ایفا می‌نماید. پژوهش حاضر با هدف بررسی نقش پوشش عناصر سطح زمین در تغییرات اقلیمی دما در کلان‌شهر تهران صورت پذیرفته است. در این مطالعه، اطلاعات مورد نیاز از باندهای‌های 10 و 11 سنجنده‌های OLI و TIRS ماهواره لندست ...

full text

بررسی روند پویایی پوشش گیاهی با استفاده از تصاویر ماهوارۀ لندست در کلانشهر تهران

مطالعۀ روند تغییرات پوشش‌های گیاهی شهری با توجه به عملکردهای مختلف محیط زیستی، اجتماعی، فرهنگی و اقتصادی آنها به‌منظور مدیریت پایدار شهرها ضروری است. در این پژوهش به بررسی روند تغییرات سبزینگی پوشش گیاهی کلانشهر تهران با استفاده از شاخص تفاوت پوشش گیاهی نرمال‌شده (NDVI) حاصل از داده‌های ماهواره‌ای لندست‌های 5 و 8 در زمان حداکثر سبزینگی پوشش گیاهی با به‌کارگیری روش‌های پارامتری (رگرسیون حداقل مر...

full text

تلفیق در سطح تصمیم‌گیری در آشکارسازهای تغییرات فازی توسعه منطقه شهری با استفاده از تصاویر ASTER

این مطالعه، رشد منطقه‌ی شهری را به روش ترکیب دو آشکارساز تغییر فازی مختلف، با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای بررسی می‌کند. هدف از انجام این مطالعه، در درجه‌ی اول بهره‌گیری از تاثیرات تکنیک‌های آشکارسازی تغییراتی است که وجه تمایز آنها در چگونگی بکارگیری داده‌ها می‌باشد. این تاثیرات منجر به بدست آمدن خروجی‌های متفاوت و مکمل هم می‌شود و با تلفیق آنها می‌توان به صحت بهتری رسید. سپس بررسی و مقایسه‌ی ک...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


Journal title

volume 4  issue 3

pages  1- 16

publication date 2017-09

By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.

Keywords

No Keywords

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023