Μελέτη χωρικών και χρονικών μεταβολών σε συσχέτιση των καλύψεων γης με τις θερμαινόμενες αστικές νησίδες
Από RemoteSensing Wiki
Πρωτότυπος τίτλος: Studying spatial-temporal changes and relationship of land cover and surface Urban Heat Island derived through remote sensing in Yerevan, Armenia
Συγγραφείς: Garegin Tepanosyan, Vahagn Muradyan, Azatuhi Hovsepyan, Gleb Pinigin, Andrey Medvedev, Shushanik Asmaryan
Πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360132320307599
Μετάφραση & Περίληψη
Εισαγωγή:
Το άρθρο έχει ως θέμα μελέτης τη διερεύνηση των αλλαγών καλύψεων γης (LC) και του φαινομένου του θερμών αστικών νησίδων (UHI) στο Yerevan της Αρμενίας (εικ.1). Επιπλέον, αναλύθηκε η σχέση μεταξύ του εδάφους και των περιβαλλοντικών παραμέτρων και πραγματοποιήθηκε διερεύνηση της ακρίβειας του δορυφόρου LST. Τα δεδομένα για τις χρήσεις γης και τις αστικές θερμαινόμενες νησίδες λήφθηκαν μέσω εικόνων Landsat και με τη βοήθεια του δείκτη οικολογικής αξιολόγησης UTFVI. Εν συνεχεία συγκρίθηκαν τα δεδομένα που είχαν ληφθεί από τις εικόνες Landsat με τις εικόνες που κατέγραψε μη επανδρωμένο εναέριο όχημα και διαπιστώθηκε ότι τα αποτελέσματα συμπίπτουν. Με βάση τη μελέτη διαμορφώθηκε το συμπέρασμα ότι η αύξηση της θερμοκρασίας του εδάφους στην περιοχή μελέτης οφείλεται στις μεταβολές της έκτασης του πρασίνου και στην ανάπτυξη των αστικών περιοχών.
Μεθοδολογία:
Για την πραγματοποίηση της ταξινόμησης των χρήσεων γης στην Yerevan χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα από τέσσερα χρόνια (1989, 2000, 2010 και 2018) και οι τρείς φωτογραφίες ήταν τον Αύγουστο προκειμένου οι εικόνες να έχουν μεγαλύτερη ευκρίνεια. Αρχικά πραγματοποιήθηκαν ραδιομετρικές και ατμοσφαιρικές διορθώσεις των εικόνων με τη χρήση του Landsat LST Web. Η θερμική έρευνα πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το DJI Phantom 4 UAV με ενσωματωμένη θερμική κάμερα, σε μη επανδρωμένο ιπτάμενο όχημα. Την ίδια ώρα που πραγματοποιούνταν η πτήση έγιναν και μετρήσεις in situ προκειμένου να συγκριθούν οι τιμές που είχαν καταγραφεί και σύμφωνα με τη σύγκριση που πραγματοποιήθηκε οι τιμές των μετρήσεων συμφωνούσαν σε μεγάλο βαθμό, μόνο στην περίπτωση της ασφάλτου παρουσιάστηκε απόκλιση της τάξης των 9 βαθμών από το UAV LST. Εν συνεχεία πραγματοποιήθηκε μέτρηση του δείκτη οικολογικής αξιολόγησης (εικ.2), του δείκτη NDBI και του NDVI.
Συγκρίνοντας τα αποτελέσματα της εικόνας Landsat 8 LST και του UAV παρατηρείται ότι υπάρχουν αποκλίσεις στις μετρήσεις των θερμοκρασιών και αυτό οφείλεται κατά κύριο λόγο στη διαφορετική ώρα που έχει ληφθεί η εικόνα, καθώς η εικόνα Landsat έχει ληφθεί στις 11:37 το πρωί ενώ η εικόνα UAV στις 6:30 το πρωί. Επιπλέον, το διάχυτο φως του ήλιου είναι πιθανόν να έχει επηρεάσει τις μετρήσεις από την εικόνα Landsat.
Στα χρόνια που μελετήθηκαν διαπιστώθηκαν μετασχηματισμοί των χρήσεων γης. Οι μεταβολές παρατηρούνται κυρίως στα νοτιοανατολικά και βορειοδυτικά τμήματα της πόλης. Πρόκειται κυρίως για βιομηχανικές και ερημικές εκτάσεις. Αυτοί οι μετασχηματισμοί προκαλούνται από διάφορες ανθρωπογενείς δραστηριότητες, οι οποίες περιορίζουν τις περιοχές πρασίνου. Επιπλέον, από τα αποτελέσματα διαπιστώθηκε ότι ο δείκτης οικολογικής αξιολόγησης έχει μεταβληθεί από εξαιρετικός σε πολύ κακός, το οποίο υποδηλώνει ότι έχει καταγραφεί μεγάλη αύξηση της θερμοκρασίας στο πέρασμα των ετών.
Συμπεράσματα:
Εν κατακλείδι, οι κύριοι στόχοι της έρευνας ήταν να συγκριθούν in situ δεδομένα προκειμένου να συγκριθούν με τα στοιχεία που είχαν ληφθεί από την κάμερα UAV καθώς και από το Landasat LST. Επιπλέον, μελετήθηκε και αξιολογήθηκε η καταγραφόμενη θερμοκρασία στο πέρασμα των ετών και σημειώθηκαν οι μεταβολές που διαπιστώθηκαν στις καλύψεις γης. Ακόμη, έγινε έλεγχος του δείκτη οικολογικής αξιολόγησης UTFVI και συγκρίθηκαν οι τιμές του στα χρόνια για τα οποία πραγματοποιήθηκε η μελέτη (1989, 2000, 2010, 2018). Σε επόμενο στάδιο της μελέτης απαιτείται η καταγραφή δεδομένων όσον αφορά ανθρωπογενείς εκπομπές θερμότητας ούτως ώστε να συσχετιστούν οι εκπομπές θερμότητας με το δείκτη θερμότητας της επιφάνειας της πόλης με τα δεδομένα από το Landsat LST.
