چکیده:
ارزیابی جزایر حرارتی شهری یک متغیر کلیدی در مطالعات علوم محیطی محسوب میشود، چراکه با مدل کردن تعاملات شار سطح زمین میتوان به بسیاری از مشکلات شهرنشینی جامعه مدرن پاسخی بهینه داد. این مطالعه باهدف آشکارسازی جزایر حرارتی شهر اراک و خوشهای شدن آن به رشته تحریر در آمده است. بدین منظور ابتدا تصاویر حسگرهای OLI و TIRSماهواره لندست 8 برای ماه اوت سه سال متوالی 2013، 2014 و 2015 از پایگاه علوم زمین ایالاتمتحده امریکا (USGS) اخذ گردید. برای استخراج مقادیر UHI از LST از تابعهای خودهمبستگی موران جهانی و تحلیل لکههای داغ با استفاده از قابلیتهای برنامهنویسی محیطهای Matlab و ArcGis استفاده شد. بعد از محاسبه دمای سطح زمین (LST) با استفاده از شاخص تحلیل لکههای داغ (HotSpot) خوشههای گرم و سرد جزایر حرارتی اراک استخراج شدند. برای ارزیابی عوامل موثر در شکلگیری و خوشهای شدن جزایر حرارتی شهر اراک از دو شاخص NDVI و NDBI بهره برده شد. نتایج نشان داد که دو پارامتر پوشش گیاهی و مناطق ساختهشده شهری با دمای سطح زمین همبستگی قوی دارند، بطوریکه شاخص پوشش گیاهی باعث تعدیل جزایر حرارتی شهری و مناطق ساختهشده شهری موجب تشدید جزایر حرارتی شهری اراک گردیدهاند. ارزیابی تطبیقی جزایر حرارتی اراک منجر به آشکارسازی دو نوع جزیره حرارتی شهری گردید؛ جزایر حرارتی کانونی و جزایر حرارتی خطی. تحلیل خودهمبستگی فضایی با شاخصهای موران جهانی نشان داد که دمای سطح زمین اراک دارای ساختار فضایی بوده یا به عبارتی دمای سطح زمین اراک به شکل خوشهای توزیعشدهاند. درنهایت تحلیل لکههای داغ (HotSpot) تاییدی آشکار بر متمرکز شدن و خوشهای شدن جزایر حرارتی شهر اراک در فضا با افزایش دوره زمانی بوده است.
The assessment of urban heat islands is considered as a key variable in the studies of environmental sciences because modeling the interactions of the land surface flux can best respond to many urban problems of modern societies. This study aimed to detect heat islands over Arak city and their clustering was done. For this purpose, the satellite images of Landsat 8 (OLI and TIRS) related to August for three consecutive years 2013, 2014 and 2015 were taken from the United States Geological Survey (USGS) Site. For the extraction of Urban Heat Islands (UHI) values of Land Surface Temperatures (LST), Moran's autocorrelation functions and hot spot analyses by MATLAB and Arc GIS capabilities were used. After land surface temperature (LST) calculation, hot and cold clusters of heat islands over Arak were extracted using the hot spot analysis index. To evaluate the factors affecting on the formation and clustering of heat islands in Arak NDVI and NDBI indices were used. The results showed that there is a high correlation between the two parameters, vegetation and urban built areas with land surface temperature so that the vegetation index has moderated and urban built areas has exacerbated the heat islands over Arak city. Comparative assessment of urban heat islands led to the detection of two types of heat islands over Arak: Focal heat islands and the linear heat islands. Moran's spatial autocorrelation analysis revealed that the land surface temperature has spatial structure in Arak; in other words, land surface temperature is distributed in clusters in Arak. Finally, analysis of hot spots is a clear confirmation on focus and clustering of heat islands over Arak by increasing the time period.
خلاصه ماشینی:
بررسی تأثیرترکیببی و فیزیکی شهري، پژوهشی است که توسط سونگ و وو 2 (2016) در ایالت ویسکانسین آمریکا انجام شده است که نتیجه کلی پژوهش آنان نشان از نقش بیچون چراي سطوح غیرقابل نفوذ در تنوع جزایر حرارتی مناطق شهري دار > از بین مطالعات که در ایران انجا مشده است می توان به پژوهش احمدي و همکا > (1931) که تغییرات زمانی- مکانی الگوهاي حرارتی شهر شیراز را مطالعه کرد هاند اشاره ک > نتایج بررسی آنان که مبتنی بر پردازش تصویر سنجنده هاي TM و +ETM استوار بوده است نشان داد که حلقه هاي دمایی شهر شیراز با مناطق آلوده و پرترافیک شهري انطباق داشته و سردترین مناطق نیز منطبق بر پوشش گیاهی است.
Song & Wu پژوهش حاضر باهدف شناخت الگوهاي فضایی-زمانی جزایر حرارتی شهري، شهر اراك انجام شده است، لذا نتایج این پژوهش م یتواند براي برنامه ریزان محیطی، ناحی هاي و شهري سودمند باشد.
به طورکلی هر چه به سمت دوره آخر مطالعه حاضر پیش روي نمایم بر مقدار فراسنج دامنه تغییرات دمایی افزوده م یگردد که مبین از بین رفتن نظم فضایی دماي سطح زمین و به عبارت دیگر رشد جزایر حرارتی شهري بوده است.
اگر قرار بود دماي سطح زمین براي دوره هاي مورد مطالعه در شهر اراك به طور نرمال در فضا توزیع شده باشد، شاخص جهانی موران مقدار 210000/0- را اختیار می نمود .
Remote sensing evaluation of urban heat island and its spatial pattern of the Shanghai metropolitan area, China.
Application of highresolution thermal infrared remote sensing and GIS to assess the urban heat island effect.