Συγκριση θερμικής τηλεπισκόπησης του περιβάλλοντος της Νέας Υόρκης και του Κουβέιτ

Από RemoteSensing Wiki

Comparative analysis of thermal environments in New York city and Kuwait city Andy Y. Kwartenga and Christopher Smallb

1. Περίληψη:

Οι δορυφορικές μέθοδοι ανάκτησης θερμικών δεδομένων για αστικούς χώρους προσφέρουν μια ελκυστική και σχετικά φτηνή μέθοδο με εφαρμογές στην ταξινόμηση των χρήσεων γης, τις μεταβολές στις ενεργειακές αλληλεπιδράσεις και τις ατμοσφαιρικές μεταβολές. Στο παρόν άρθρο με την χρήση δεδομένων από το LANDSAT ETM+ αναλύεται η εκπομπή θερμότητας από τα κτίρια στις πόλεις της Νέας Υόρκης και του Κουβέιτ, οι οποίες βρίσκονται σε εύκρατο και θερμό κλίμα αντίστοιχα. Οι θερμικές φωτογραφίες χρησιμοποιούνται σε συνδυασμό με πολυφασματικά δεδομένα έτσι ώστε να συσχετιστεί η διασπορά θερμοκρασίας με την βλάστηση. Γενικά, οι θερμοκρασίες που παρατηρήθηκαν στις ερημικές περιοχές γύρω από την πόλη του Κουβέιτ ήταν ψηλότερες σε σχέση με αυτές εντός του αστικού ιστού. Στην Νέα Υόρκη όμως, οι προαστιακές περιοχές με πολλή βλάστηση είχαν σχετικά χαμηλότερη θερμοκρασία από τις χτισμένες. Παρότι το Κουβέιτ έχει λιγότερη βλάστηση, η μείωση της θερμοκρασίας είναι εμφανής.

2. Εισαγωγή

Καθώς ο πληθυσμός της γης συνεχίζει να αυξάνεται, η γρήγορη αστικοποίηση γίνεται αναπόφευκτη. Ποσοστό άνω του μισού παγκόσμιου πληθυσμού θεωρείται ότι ζει σε αστικές περιοχές. Η αστική κατάκλιση, (urban sprawl – η επέκταση μιας πόλης προς τα περίχωρά της και προς αγροτικά εδάφη με τρόπο που να ενθαρρύνεται η εξάρτηση από το αυτοκίνητο), και η μεγάλης έκτασης αλλαγή του φυσικού τοπίου θα συνεχίσει να κλιμακώνει και να έχει βαθιά επίδραση στις περιβαλλοντικές συνθήκες και διαδικασίες. Παράλληλα με τις προκλήσεις που παρουσιάζονται στους τομείς του προγραμματισμού της χρήσης της γης, της στέγασης, της ρύπανσης και της ανάπτυξης, η αστικοποίηση έχει λάβει μεγάλη προσοχή παγκόσμια λόγω των επιπτώσεων των αλλαγών στο μικροκλίμα και σε περιφερειακά κλίματα και της επίδρασης της ενδεχόμενης ανόδου της στάθμης της θάλασσας.

Καθώς οι αστικές περιοχές εκτείνονται, τα περιβάλλοντα τοπία τους αλλάζουν δραματικά. Σε τροπικές και συγκρατημένες περιοχές, η αστικοποίηση συνεπάγεται την αποψίλωση των δασών και την απώλεια αγροτικής γης. Ωστόσο στις ξηρές και ερημικές περιοχές, όπως έχει παρατηρηθεί στην Αραβική χερσόνησο, η αστικοποίηση οδηγεί στην αντικατάσταση του άγονου εδάφους από κτίρια, αστικές κατασκευές όπως πεζοδρόμια, δρόμοι κ.α., διακοσμητικά δέντρα και γρασίδι. Συνεπώς, η αστικοποίηση σε δασικές και συγκρατημένες περιοχές μεταφράζεται σε μείωση του εξατμισοδιαπνοής, ενώ το αντίθετο ισχύει σε ξηρές περιοχές. Ένας σημαντικός στόχος των αρμόδιων για το σχεδιασμό πόλεων είναι η διασφάλιση ενός υγειούς και ευχάριστου περιβάλλοντος για τους κατοίκους και η αποφυγή οποιασδήποτε επιβλαβούς συνέπειας από μεγάλης κλίμακας αλλαγές. Οποιαδήποτε αποτελεσματική τεχνική μετριασμού πρέπει να βασίζεται σε αποτελεσματικό μακροπρόθεσμο έλεγχο λόγω των συνεχών αλλαγών την αστικής μορφολογίας και των περιβαλλοντικών συνθηκών.

Η κοντά στην επιφάνεια της γης θερμοκρασία είναι ιδιαίτερα σημαντική για τη μελέτη των διαδικασιών βιόσφαιρας, της επίγειας υδρολογίας και διάφορων επιστημονικών διαδικασιών σχετικών με τη γη, συμπεριλαμβανομένου του αστικού κλίματος (Norman et al., 1995; Czajkowski et al., 2004). Είναι επίσης ευρέως γνωστό ότι η θερμοκρασία της ακτινοβόλου επιφάνειας της γης είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη στη βλάστηση όπως και στην περιεκτικότητα του εδάφους σε υγρασία.

Συνεπώς, η διαθεσιμότητα των αξιόπιστων δεδομένων για την επιφανειακή θερμοκρασία σε μεγάλες χωρικές και χρονικές κλίμακες είναι καθοριστική για διάφορες μελέτες του αστικού περιβάλλοντος. Επιτόπιες μετρήσεις της επιφανειακής θερμοκρασίας δεν είναι γενικά εφικτές λόγω της περιορισμένης πυκνότητας δειγματοληψίας. Θερμικές υπέρυθρες πληροφορίες που αντλούνται από δορυφόρους και που μπορούν να μετατραπούν σε θερμοκρασία φωτεινότητας με χρήση του νόμου του Planck, προσφέρουν έναν ελκυστικό και φθηνό τρόπο μέτρησης της επιφανειακής θερμοκρασίας. Τέτοια δεδομένα έχουν χρησιμοποιηθεί ως δεδομένα εισόδου σε μοντέλα ανταλλαγής αστικής επιφανειακής ατμόσφαιρας αλλά και γενικότερα σε ποικίλες μελέτες, συμπεριλαμβανομένων της ταξινόμησης της κάλυψης εδάφους και των αλληλεπιδράσεων των ενεργειακών ροών. Ωστόσο η χρήση των θερμικών παρατηρήσεων έχει περιοριστεί σε κάποιο βαθμό λόγω της spatial resolution, (μέτρηση στην οποία διαφαίνεται πόσο κοντά μπορούν να αναλυθούν οι γραμμές σε μία εικόνα), των δορυφόρων, της δυσκολίας στη λήψη τιμών ενδεικτικών της εκπεμπόμενης ενέργειας μέσω ακτινοβολίας των διαφόρων υλικών καθώς και της ενσωμάτωσης διάφορων μεταβλητών που επηρρεάζουν τη θερμική ακτινοβολία και την κατανομή της ενέργειας στην επιφάνεια σε θερμικά μοντέλα. Εντούτοις διάφορες χρήσιμες μελέτες για τη θερμοκρασία και τις θερμικές περιοχές έχουν διενεργηθεί (Oke, 1987; Voogt and Oke, 2003).

Οι πιο επιτυχείς εφαρμογές της τηλεπισκόπησης στο αστικό περιβάλλον περιλαμβάνουν γενικά μετρήσεις φυσικών ποσοτήτων σχετικών με περιβαλλοντικές συνθήκες όπως επιφανειακή θερμοκρασία και αφθονία βλάστησης. Οι δύο μεταβλητές μπορούν να συνδυαστούν και να παρέχουν περιορισμούς στα συνδυασμένα αποτελέσματα των χωρικών παραλλαγών στο albedo, (μέτρηση της έντασης με την οποία ένα υλικό ανακλά φως από μία φωτεινή πηγή), στη θερμική εκπομπή και στην εξατμισοδιαπνοή. Οι χωρικές παραλλαγές είναι καθοριστικός παράγοντας των περιβαλλοντικών συνθηκών όσον αφορά στα επίπεδα άνεσης για τον άνθρωπο. Σκοπός αυτής της μελέτης είναι να απεικονίσει διαφορές σε περιβαλλοντικές συνθήκες που έχουν τηλεπισκοπηθεί για δύο πόλεις που βρίσκονται σε συγκρατημένες και ξηρές αστικές περιοχές αντίστοιχα. Χρησιμοποιείται Landsat ETM+ απεικόνιση για την ανάλυση των εξαρτήσεων των ενεργειακών ροών στις αστικές επιφάνειες των πόλεων της Νέας Υόρκης και του Κουβέιτ. Η πόλη του Κουβέιτ χαρακτηρίζεται από ερημικό περιβάλλον με ελάχιστες βροχοπτώσεις και από ένα ξηρό και πολύ ζεστό κλίμα. Αντίθετα η πόλη της Νέας Υόρκης βρίσκεται σε ένα συγκρατημένο κλίμα διαμορφωμένο από τη θερμική αδράνεια του Ατλαντικού ωκεανού. Θερμική απεικόνιση χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με πολυφασματική απεικόνιση για την ερμηνεία της κατανομής της επιφανειακής θερμοκρασίας σε περιβάλλοντα που χαρακτηρίζονται από αφθονία στη βλάστηση σε endmembers, (μεταλλεύματα που βρίσκονται στο ακραίο τέλος μιας ορυκτής σειράς από άποψη αγνότητας), και που έχουν υπολογιστεί από τη φασματική ανάλυση μιγμάτων.

3. Αστικό περιβάλλον και φαινόμενο θερμικης νησίδας

Η χωρική συσσώρευση της χτισμένης επιφάνειας της γης στις περισσότερες πόλεις έχει διαφορετικά φυσικά χαρακτηριστικά από τα περισσότερα φυσικά περιβάλλοντα. Γενικά, το φυσικό περιβάλλον μιας μεγάλης πόλης είναι ριζικά διαφορετικό από το φυσικό περιβάλλον των μικρών νοικοκυριών σε αγροτικές περιοχές. Αυτά τα φυσικά χαρακτηριστικά επηρρεάζουν τις περιβαλλοντικές συνθήκες αλλάζοντας τη ροή της μάζας και της ενέργειας μέσα στο περιβάλλον. Οι περισσότερες από τις κατοικήσιμες περιοχές του πλανήτη χαρακτηρίζονται από χώμα και βλάστηση αλλά τα περισσότερα χτισμένα περιβάλλοντα κυριαρχούνται από αστικές κατασκευές, όπως δρόμους και πεζοδρόμια, και έχουν σχετικά μικρές ποσότητες βλάστησης. Το χώμα διατηρεί την υγρασία και επιτρέπει τη συνεχή εξάτμιση στην ατμόσφαιρα ενώ οι αστικές κατασκευές αυξάνουν την απορροή και μειώνουν σημαντικά την εξάτμιση προς το αστικό περιβάλλον.

Η σύνθεση της αστικής μορφολογίας και του περιβάλλοντα χώρου οδηγεί σε ένα φαινόμενο που ονομάζεται αστικό νησί θερμότητας, (urban heat island), το οποίο προκύπτει από τις αλλαγές στο αστικό κλίμα οφειλόμενες σε ανθρωπογενή δραστηριότητα (Oke, 1987). Αστικά υλικά, όπως υλικά κατασκευών, στέγες, άσφαλτος, σκυρόδεμα και δρόμοι απορροφούν περισσότερη θερμότητα από τον ήλιο. Η επακόλουθη απελευθέρωση της ενέργειας αναγκάζει τις αστικές περιοχές να είναι πιο ζεστές συγκριτικά με τις περιβάλλουσες μη αστικές περιοχές, δημιουργώντας έτσι το φαινόμενο αστικής ζέστης, (urban heat effect), (Oke, 1987; Gallo et al., 1995; Lo et al., 1997; Owen et al., 1998; Nichol, 2003; Voogt and Oke, 2003). Το αστικό νησί θερμότητας έχει παρατηρηθεί και τεκμηριωθεί εδώ και ενάμιση αιώνα (Howard, 1833; Oke, 1987). Ανάλογα με τη θέση, το αστικό νησί θερμότητας μπορεί να επιδεινωθεί από την απουσία ή την απομάκρυνση της βλάστησης, η οποία παρέχει τη σκιά και την εξατμισοδιαπνοή για να δροσιστεί ο αέρας τις ζεστές μέρες.

Η δυναμική της επίδρασης του αστικού νησιού θερμότητας είναι μια συνάρτηση του χρόνου, των μετεωρολογικών συνθηκών, των τοπικών και αστικών χαρακτηριστικών, και συνεπώς μπορεί να είναι μοναδική για συγκεκριμένες αστικές περιοχές. Γενικά, τα πάρκα, οι λίμνες και οι ανοιχτές περιοχές εμφανίζονται σχετικά πιο δροσερά συγκριτικά με εμπορικά, βιομηχανικά ή πυκνά κτίρια (Roth et al., 1989). Η ένταση της αστικής ζέστης, ΔT(u-r), είναι η διαφορά ανάμεσα στη μέγιστη αστική θερμοκρασία (u) και στη χαμηλή μη αστική θερμοκρασία ( r), και ελέγχεται από τα μοναδικά χαρακτηριστικά των αστικών και προαστιακών περιοχών. Για παράδειγμα, στις πόλεις με ψηλά κτιρία, οι τρισδιάστατες κατασκευές αλλάζουν τη ροή του αέρα που θα μπορούσε να μειώσει την απώλεια της θερμότητας που οδηγεί σε υψηλότερες θερμοκρασίες (Oke, 1987 Nichol, 1996, 1998).

4. Σημασία αστικής βλάστησης

Η αφθονία και η χωρική διανομή της βλάστησης έχουν ισχυρή επίδραση στις αστικές και προαστιακές περιβαλλοντικές συνθήκες. Η βλάστηση επηρρεάζει τις ενεργειακές ροές από την επιλεκτική αντανάκλαση και απορρόφηση ηλιακής ακτινοβολίας. Η βλάστηση φέρει μία σημαντική επίδραση στην ψύξη του περιβάλλοντος καθώς απορροφά ένα μεγάλο μέρος της εισερχόμενης ηλιακής ακτινοβολίας και απελευθερώνει την ενέργεια διαπνέοντας το νερό και δε μετατρέπει την ενέργεια σε ζέστη και την επανακτινοβολεί, όπως κάνουν οι χτισμένες επιφάνειες (e.g., Goward et al., 1985; Gallo et al., 1993; Price, 1990; Carlson et al., 1994; Gillies et al., 1997; Owen et al., 1998). Το γεγονός αυτό έχει σαν αποτέλεσμα τις διαφορετικές ροές υγρασίας και ηλιακής ακτινοβολίας, τη βελτίωση του επιπέδου άνεσης του ανθρώπου και τελικά την ενεργειακή αποταμίευση από την ψύξη. Εκτός από την παροχή σκιάς και τη δημιουργία wind shelterbelts, (φυτείες που αποτελούνται από μία ή περισσότερες σειρές από δέντρα ή θάμνους που έχουν τοποθετηθεί με τέτοιο τρόπο ώστε ο χώρος που καλύπτουν να προστατεύεται από τον αέρα και τη διάβρωση), τα αστικά δέντρα μπορούν να χαμηλώσουν τη μέση θερμοκρασία γύρω από ένα κτίριο ή σε ένα πάρκο, να βελτιώσουν την ποιότητα του αέρα καθώς επίσης και να μειώσουν το σχηματισμό της αστικής αιθαλομίχλης (Akbari, 2002). Σε κρύα κλίματα, τα δέντρα προστατεύουν τα κτίρια από τον κρύο χειμερινό αέρα και επομένως σώζουν ενέργεια από την ενέργεια για τη θέρμανση. Σε ζεστό καιρό, ο καλά προγραμματισμένος εξωραϊσμός των δέντρων και των φυτών μπορεί να μειώσει σημαντικά την κατανάλωση ηλεκτρικής ενέργειας από τον κλιματισμό σε ποσοστό τουλάχιστον 50% (Parker, 1981). Η καλά διατηρημένη και προσεγμένη αστική βλάστηση με τη μορφή δέντρων, χλόης και λουλουδιών είναι οπτικά ευχάριστη, ιδιαίτερα σε ξηρά περιβάλλοντα, όπου η γηγενής βλάστηση περιορίζεται από τις σκληρές περιβαλλοντικές συνθήκες.

5. Περιοχές Μελέτης

Η πόλη του Κουβέιτ και οι περισσότερες περιοχές της Αραβικής χερσονήσου χαρακτηρίζονται από ερημικό περιβάλλον με ελάχιστες βροχοπτώσεις, και από ένα ξηρό και πολύ ζεστό κλίμα. Την άνοιξη (Ιανουάριος με Μάρτιος), οι θερμοκρασίες στο Κουβέιτ είναι γενικά χαμηλές και σχετικά ευχάριστες συγκριτικά με το καλοκαίρι, όπου ειδικά τον Ιούλιο οι θερμορκασίες κυμαίνονται μεταξύ 37,4 C και 45 C. Το Μάρτιο η μέση θερμοκρασία στο Κουβέιτ τα τελευταία 50 χρόνια είναι 19,3 C με μέγιστη τους 25,6 C και ελάχιστη τους 13,2 C. Πέρα από τα όρια της πόλης του Κουβέιτ, η προαστιακή περιοχή αποτελείται από την επίπεδη κυματιστή έρημο της οποίας ποσοστό μεγαλύτερο του 50% έχει δημιουργηθεί από την κίνηση του ανέμου. Κατά την ανοιξιάτικη βροχερή περίοδο, η περιοχή υποστηρίζει την ανάπτυξη της εφήμερης βλάστησης. Ωστόσο, οι ερημικές περιοχές υποφέρουν από υπερβόσκηση καμήλων, προβάτων και κατσίκων αφήνοντας το χώμα σχεδόν γυμνό τις περισσότερες φορές.

Η κυβέρνηση του Κουβέιτ είχε αρχίσει πολλά αναπτυξιακά έργα για τη βελτίωση της ποιότητας ζωής από τη στιγμή που ξεκίνησε η γρήγορη πληθυσμιακή αύξηση τη δεκαετία του '70. Ο πληθυσμός του Κουβέιτ ήταν περίπου 2,7 εκατομμύρια το 2004 ενώ ήταν 2 εκατομμύρια το 1997, 467 χιλιάδες το 1965 και 206 χιλιάδες το 1957. Τοπικά προγράμματα εξωραϊσμού ξεκίνησαν το 1960. Η πιο πρόσφατη φάση ανάπτυξης ήταν το 1996 όπου αναπτύχθηκε ένα έργο φύτευσης σαν πηγή εθνικής υπερηφάνειας και για να ενισχύσει την οικονομική παραγωγικότητα. Το πρόγραμμα έχει σα στόχο την αύξηση της βλάστησης στην πόλη του Κουβέιτ μέσα σε 20 χρόνια όπως προγραμματίζεται.

Αντίθετα, η Νέα Υόρκη χαρακτηρίζεται από ένα συγκρατημένο κλίμα διαμορφωμένο από τη θερμική αδράνεια του Ατλαντικού ωκεανού. Οι ετήσεις θερμοκρασίες κυμαίνονται γενικά από -20C έως 40C με τις εποχές να καθορίζονται από τη θερμοκρασία παρά από τους κύκλους του νερού. Αντίθετα με αυτό που πιστεύεται ευρέως, η περιοχή του μετρό της Νέας Υόρκης χαρακτηρίζεται από άφθονη αστική και προαστιακή βλάστηση με τη μορφή φυλλοβόλων δέντρων στους δρόμους, πολυάριθμων πάρκων καθώς και δημόσιων πράσινων χώρων. Ο πληθυσμός της Νέας Υόρκης δεν έχει αλλάξει δραματικά τα τελευταία δύο χρόνια. Ωστόσο, στην περιοχή μελέτης, οι κατοικήσιμες περιοχές έχουν επεκταθεί ραγδαία προς τις προαστιακές αγροτικές περιοχές.

6. Αποτελέσματα επεξεργασίας

Η Landsat ETM+ εικόνα της πόλης του Κουβέιτ που χρησιμοποιήθηκε σε αυτή τη μελέτη πάρθηκε υπό ερημικές ανοιξιάτικες συνθήκες στις 6 Μαρτίου του 2001, ενώ η Landsat ETM+ εικόνα της πόλης της Νέας Υόρκης πάρθηκε υπό καλοκαιρινές συνθήκες ξηρασίας στις 6 Αυγούστου του 2001. Τα σύνολα δεδομένων υποβλήθηκαν στις ίδιες διαδικασίες και τεχνικές επεξεργασίας και για αυτό οι σκούροι και ελαφριοί τόνοι στα μέρη βλάστησης και στις επιφανειακές θερμοκρασίες στις εικόνες είναι συγκρίσιμοι. Η μόνη εξαίρεση είναι το μέρος της βλάστησης στην εικόνα του Κουβέιτ όπου η αναλογία φωτεινότητας – αντίθεσης έχει αυξηθεί κατά 30% ώστε τα χαρακτηριστικά γνωρίσματα να είναι ιδιαίτερα αισθητά.

Η εικόνα 1 παρουσιάζει τα κανάλια 7,4 και 2 της δορυφορικής εικόνας Landsat TM για το Κουβέιτ και για τη Νέα Υόρκη. Η εικόνα του Κουβέιτ δείχνει καθαρά την οροθεσία των κατοικημένων και των περιοχών ερήμου με κιτρινωπό – καφέ χρώμα. Η διαφορά στην πυκνότητα και την ανάπτυξη της βλάστησης στα διάφορα προάστια του Κουβέιτ διαφαίνεται καθαρά στην εικόνα. Περιοχές με λιγότερη κάλυψη από βλάστηση και ίσως που χρήζουν προσοχής από τους αρμόδιους για το σχεδιασμό πόλεων, περιλαμβάνουν (1) Al-Shuwaikh και Al-Rai, βιομηχανικές περιοχές με χαμηλή πυκνότητα κατοικιών, (2) Al-Sulaibiyah, (3) Al-Firdous, (4) ναυπηγείο παλιοσίδερου, (5) χωριό Doha και (6) Hawalli (Figure 5, Kwarteng και Chavez, 1998). Στην εικόνα της Νέας Υόρκης, η βλάστηση σε πάρκα, νεκροταφεία, δημόσιους πράσινους χώρους και προαύλια είναι ιδιαίτερα εμφανής. Ξεχωρίζουν επίσης καθαρά κατοικήσιμες και βιομηχανικές περιοχές καθώς και η κλίση βλάστησης στην πόλη και στα προάστια. Στο Μανχάταν πάρκα και δημόσιοι πράσινοι χώροι φαίνονται διαφορετικά και οι πραγματικές διαφορές ανάμεσα στη βλάστηση σε δρόμους και σε προαύλια είναι εμφανείς.

Η εικόνα 2 παρουσιάζει σε εικόνες μέρη βλάστησης και επιφανειακές θερμοκρασίες για το Κουβέιτ και τη Νέα Υόρκη, που πάρθηκαν από τη Landsat 7 απεικόνιση. Από την εικόνα 2, η κατανομή των μερών βλάστησης που παρατηρείται στο Κουβέιτ είναι γενικά χαμηλότερη από αυτή που παρατηρείται στη Νέα Υόρκη, όπου υπάρχει υπερβλάστηση με τη μορφή μεγάλων φυλλοβόλων δέντρων, υδρότοποι και κλειστά θολωτά δάση σε πάρκα και νεκροταφεία. Στην εικόνα της Νέας Υόρκης πάρκα και δημόσιοι πράσινοι χώροι διακρίνονται εύκολα. Οι επιφανειακές θερμοκρασίες στις προαστιακές περιοχές είναι γενικά χαμηλότερες από ότι στις κατοικημένες και βιομηχανικές περιοχές. Η βλάστηση στην πόλη του Κουβέιτ αποτελείται από φοίνικες, θάμνους, χλόη και γρασίδι, τα οποία ποτίζονται μία φορά το χρόνο (Kwarteng, 2002a, b). Παρά τη χαμηλή κάλυψη βλάστησης που έχει παρατηρηθεί στο Κουβέιτ, οι συγκριτικές ποσότητες των μερών βλάστησης σε διαφορετικές κατοικημένες περιοχές διακρίνονται στις εικόνες. Αν και η Νέα Υόρκη έχει υπερβλάστηση, οι επιφανειακές θερμοκρασίες είναι υψηλότερες από αυτές του Κουβέιτ, γεγονός που οφείλεται στις διαφορετικές εποχές. Οι επιφανειακές θερμοκρασίες που παρατηρούνται για τις περιβάλλουσες περιοχές των ερήμων είναι υψηλότερες από ότι στις κατοικήσιμες περιοχές. Παρά τη χαμηλότερη κάλυψη από βλάστηση, το φαινόμενο ψύξης είναι εμφανές στις διαφαινόμενες κατοικημένες περιοχές του Κουβέιτ, όπως προκύπτει από την εικόνα.

Καθένα από τα scatterplots των επιφανειακών θερμοκρασιών και των μερών βλάστησης της Νέας Υόρκης και του Κουβέιτ, δείχνουν ένα σύννεφο από τριγωνικές κατανομές των pixels (εικόνα 3). Pixels κοντά στη βάση του τριγώνου, το οποίο είναι παράλληλο προς τον άξονα των επιφανειακών θερμοκρασιών, επιτυγχάνουν ένα πολύ πλατύτερο εύρος θερμοκρασιών συγκριτικά με τα pixels στις γωνίες των τριγώνων. Οι σκούρες περιοχές στην εικόνα 3 αναπαριστούν μεγαλύτερη πυκνότητα από pixels από ότι στις ανοιχτόχρωμες περιοχές.

Σύμφωνα με τον Carlson και λοιπούς (1995), η θερμή άκρη είναι ένα αισθητά καθορισμένο όριο που αντιπροσωπεύει το γεωμετρικό τόπο των υψηλότερων θερμοκρασιών και των διαφορετικών μερών βλάστησης. Από την άλλη μεριά, η κρύα άκρη αντιπροσωπεύει το γεωμετρικό τόπο των χαμηλότερων θερμοκρασιών για τα μέρη βλάστησης. Οι μορφές τριγωνικών κατανομών στα scatterplots ορίζουν τα φυσικά όρια που επιβάλλονται από την κάλυψη βλάστησης, την περιεκτικότητα του χώματος σε νερό και τις διαφορετικές κατανομές των υλικών επιφάνειας. Στις αγροτικές περιοχές η μορφή της κατανομής θερμοκρασία προς βλάστηση, (Temperature/Vegetation – TV), προκύπτει από τις χωρικές παραλλαγές στην κάλυψη βλάστησης και τη διαθεσιμότητα της υγρασίας στο έδαφος (Gillies et al., 1997; Crombie et al,, 1999).

Περισσότερες μορφές χρήσεων γης στην περιοχή των 2 πόλεων αναγνωρίστηκε στην Ν. Υόρκη, όπως φαινεται στην εικόνα 3, κυρίως λογω της μορφολογίας και της θέσης των 2 πόλεων. Με εξαιρεση λίγων ψηλών κτηρίων στο κέντρο του Κουβέιτ, η πλειοψηφία των κτηρίων είναι μονώροφα ή διώροφα με χρήση εμπορικη ή κατοικία. Αντιθέτως, στην Ν. Υόρκη αναγνωρίστηκαν περιοχές κατοικίας με κτήρια από 2 έως 20 ορόφους, καθώς και εμπορικές περιοχές με υψηλά κτήρια.

7. Συμπεράσματα

Οι πιο πετυχημένες χρήσεις της τηλεπισκόπησης στα αστικά περιβάλλοντα είναι για την αναγνώριση της βλάστησης και της θερμοκρασιακής κατανομής. Η σύγκριση των 2 πόλεων μέσω των δορυφορικών εικόνων του Landsat αναδεικνύει τις διαφορές των 2 πόλεων. Η θερμοκρασίες προέκυψαν από το κανάλι του θερμικού υπέρυθρου, μέσω του Νόμου του Πλανκ.

Οι επιφανειακή θερμοκρασία στο Κουβέιτ των περιφερειακών περιοχών της ερήμου είναι υψηλότερη από αυτή των περιοχών κατοικίας, λόγω του φαινόμενου δροσισμού από την βλάστηση. Αντιθέτως, οι θερμοκρασίες στις εμπορικές και πυκνοκατοικημένες περιοχές της Ν. Υόρκης είναι υψηλότερες σε σχέση με τις προαστιακές περιοχές. Είναι εμφανής η εξάρτηση της θερμοκρασίας από την βλάστηση, την υγρασία και στην σύσταση του εδάφους.