تحلیل روند توسعه جزیره حرارتی شهری در رابطه با تغییر کاربری اراضی/پوشش با استفاده از سری زمانی تصاویر لندست

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد سنجش از دور و GIS، دانشگاه تهران

2 دانشجوی کارشناسی ارشد محیط زیست، دانشگاه تهران

3 استادیار دانشکده محیط زیست، دانشگاه تهران

4 دانش آموخته کارشناسی ارشد جغرافیا و برنامه ریزی شهری، دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه

چکیده

استفاده از سری زمانی تصاویر ماهواره­ای یک روش ارزان و کارآمد برای بررسی روند تغیرات پدیده های طبیعی و انسانی می­باشد. هدف از تحقیق تحلیل توسعه جزیره حرارتی شهر رشت با استفاده از سری زمانی تصاویر ماهواره­ای می­باشد. برای این تحقیق از سری زمانی تصاویر لندست بین سال­های 1990 تا 2015 استفاده شد. از روش حد آستانه NDVI و کسر پوشش گیاهی برای بدست آوردن توان تشعشعی سطح زمین و از قانون پلانک برای تصاویر TM و +ETM و الگوریتم پنجره­های مجزا برای تصاویر OLI/TIRS، برای بازیابی دمای سطح زمین استفاده شد. روند تغییرات جزیره حرارتی و کسر پوشش گیاهی نیز توسط روش­های آماری و آزمون من-کندال تجزیه و تحلیل شد. بررسی آماری روند کسر پوشش گیاهی نشان داد که میانگین کسر پوشش گیاهی در دوره مورد مطالعه کاهش یافته است و چولگی داده­ها به سمت کسر پوشش گیاهی پایین تغییر یافته است این روند کاهشی کسر پوشش گیاهی میانگین دمای نرمال شده در دوره مورد مطالعه را افزایش داده است و چولگی داده­های دمای سطح زمین را به سمت دماهای بالا تغییر داده است. تحلیل فضایی روند من-کندال نشان داد که در بیشتر منطقه مورد مطالعه دمای سطح زمین دارای روند افزایشی و کسر پوشش گیاهی دارای روند کاهشی است و شدت این روند­ها در مناطقی بیشتر دیده می­شود که در دوره مورد مطالعه با تغییرات کاربری از اراضی کشاورزی و باغات به کاربری ساخته شده، مواجه بوده­اند.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Development trend analysis of urban heat island regarding land use/cover changes using time series of landSat images

نویسندگان [English]

  • Sirous Hashemi Dareh Badami 1
  • Isar Nouraeisefat 2
  • Saeid Karimi 3
  • Sajad Nazari 4
1 MSc. Student of Remote sensing and GIS, University of Tehran
2 MSc. Student of Environmental Sciences, University of Tehran
3 Assis. Prof. College of Environmental Sciences, University of Tehran
4 MSc. Graduated of Geography and Urban Planning, Islamic Azad University, Kermanshah Branch
چکیده [English]

Using time series of satellite images is a cheap and efficient way to study trend changes of natural and human phenomena. The aim of the studyis to analyze the development of Urban Heat Iisland (UHI) in Rasht using time series satellite images. For this study, time series of LandSat images during 1990 and 2015 were used. Thresholding Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Fraction Vegetation Cover (FVC) method has been applied to obtain the land surface emissivity; in addition, Planck's law for TM and ETM+ images and Split Window (SW) algorithm for OLI/TIRS images were utilized in order to retrieve land surface temperature. UHI and FVC trends were analyzed by statistical and Mann-Kendall methods. Statistical analysis showed that the average of FVC has decreased during the study periodand data skewness has changed to low FVC. The reduction trendhas increased FVC caused an average normalized temperature during the study period and also enhanced the data skewness of land surface temperature. The Mann-Kendall spatial analysis showed that in most of the study area, the land surface temperature and vegetation fraction haveincreased and decreasing trends, respectively; these mentioned trends have been intensified in the places where gardens and agricultural land uses were changed into built-up ones.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urban heat island
  • Fraction vegetation cover
  • Mann-Kendall analysis
  • Land usecover change
  • Urban expansion