تعیین درجه حرارت سطح اراضی شهری با استفاده از تصاویر ماهوارۀ لندست (مطالعة موردی: کرج)

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانش آموخته کارشناسی ارشد سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

2 دانشیار دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

3 استادیار دانشکده علوم زمین، دانشگاه خوارزمی

4 مربی دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید چمران اهواز

چکیده

درجه حرارت سطح زمین یک شاخص اصلی تعادل انرژی در کره زمین می­باشد و به عنوان ورودی داده در مدل­های تغییرات آب و هوایی، جزایر حرارتی شهری، انتخاب بهترین زمان برای فعالیت­های کشاورزی، مطالعه آتشفشان­ها، فعالیت­های زمین­گرمائی و شناسایی آتش­سوزی استفاده می­گردد. در این تحقیق درجه حرارت سطح زمین در سال­های 1985 تا 2003 با استفاده از 4 تصویر از سنجنده­های TM وETM+ استخراج شد. روش­های مورد استفاده برای استخراج درجه حرارت سطح زمین شامل دفتر علوم لندست، پنجره تکی، سبال، استفان- بولتزمن و تک کانالی می­باشد. به دلیل کثرت روش­ها و تعداد تصاویر مورد استفاده در این تحقیق و همچنین به منظور مشخص نمودن کارآمدترین روش استخراج درجه حرارت سطح زمین از نظر نزدیکی به داده­های زمینی، استفاده از یک روش آماری برای انتخاب بهترین روش اجرا شده، مورد نیاز است. شاخص آماری مورد استفاده در این تحقیق، شاخص میانگین خطای مطلق می­باشد. نتایج نشان داده است که در بین روش­های مورد استفاده بهترین روش در هر دو سنجنده TM و ETM+، روش استفان- بولتزمن می­باشد که در آن مقادیر شاخص میانگین خطای مطلق برای سنجنده­های TM و ETM+ به ترتیب برابر با 3/4 و 8/6 بوده و کمترین مقدار را در بین سایر نتایج دارا می­باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Determination of urban surface temperature using landSat images (Case study: Karaj)

نویسندگان [English]

  • Behrouz Ebrahimi Heravi 1
  • Kazem Rangzan 2
  • Hamidreza Riahi Bakhtiari 3
  • Ayoub Taghizadeh 4
1 MSc. Graduated of Remote Sensing and Geographic Information System, College of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz
2 Assoc. Prof. College of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz
3 Assis. Prof. College of Earth Sciences, Kharazmi University
4 Lecturer, College of Earth Sciences, Shahid Chamran University of Ahvaz
چکیده [English]

Land surface temperature is a key indicator of energy balance. Besides, it serves as input data for models of climate change, agriculture, meteorology, urban heat islands, choosing the best time to agricultural activities, study of volcanic and geothermal activity, and fire detection. In this study land surface temperature has been extracted by available methods using 4 images of TM and ETM+ sensors of Landsat in span years of 1985 to 2003. The methods of  land lurface temperature extraction included landsat project science office, mono window, SEBAL, Stefan-Boltzmann and single channel. Because of the multiplicity of methods and the number of images used in this study using a statistical method is required. It is required to determine the most efficient extraction method of land surface temperature, which is close to the existing field data. The statistical indicator used in this study was a mean absolute error (MAE). The results indicated that Stefan-Boltzmann method was the best method for both TM and ETM+ sensors. The MAE values for TM and ETM+ were 4.3 and 6.8 respectively, which showed a minimum value among other results.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urban heat islands
  • Land surface temperature
  • Landsat Satellite
  • Mean absolute error
  • Karaj land