Παρακολούθηση της ποιότητας του αστικού περιβάλλοντος στην πόλη Johannesburg, μέσω δεδομένων τηλεπισκόπησης

[[Εικόνα: as_arthro_3_image_1.png | thumb | right | Εικόνα 1. Χάρτες θερμοκρασίας επιφάνειας εδάφους (α) Rosebank και (b) Soweto, πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1464343X2030220X]]

[[Εικόνα: as_arthro_3_image_2.png | thumb | right | Εικόνα 2. Χάρτες απεικόνισης του δείκτη NDBI (α) Rosebank και (β) Soweto, πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1464343X2030220X]]

[[Εικόνα: as_arthro_3_image_3.png | thumb | right | Εικόνα 3. Χάρτες απεικόνισης της ηλιακής ακτινοβολίας (α) Rosebank και (β) Soweto, πηγή: https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1464343X2030220X]]

'''Πρωτότυπος τίτλος:''' '''Monitoring the urban environment quality in the city of Johannesburg using remote sensing data'''


'''Συγγραφείς:''' ''Marko Freddy Mudede , Solomon W. Newete, Khaled Abutaleb, Nsalambi Nkongolo''


'''Πηγή:''' https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S1464343X2030220X


Η παρούσα έρευνα μελετά τον ποσοτικό προσδιορισμό και την ανάλυση του αστικού πρασίνου ως παράγοντες τα οποία επηρεάζουν την ρύθμιση της θερμοκρασίας ενός αστικού περιβάλλοντος. Για την πραγματοποίηση της έρευνας χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικά δεδομένα Landsat 8 για την αξιολόγηση των επιπτώσεων των αστικών θερμών νησιών με βάση τη θερμοκρασία της επιφάνειας του εδάφους (LST). Η περιοχή μελέτης είναι ένα προάστιο στο Rosebank και ο δήμος του Soweto νότια του Johannesburg. Στο Soweto έχει καταγραφεί θερμοκρασία κατά 2,58 βαθμούς μεγαλύτερη σε σχέση με το Rosebank, το οποίο υποδηλώνει ότι οι περιοχές υψηλής πυκνότητας με λιγότερα δέντρα και πάρκα είναι πιο θερμές σε σχέση με τα προάστια. Μέσω του συντελεστή συσχέτισης Pearson πραγματοποιήθηκαν συσχετίσεις για τις δύο υπό μελέτη περιοχές ως προς τους δείκτες NDVI και NDBI και βγήκε θετική συσχέτιση για την περιοχή του Rosebank και αρνητική συσχέτιση για την περιοχή του Soweto.

Ο θερμικός υπέρυθρος αισθητήρας (TIR) των δορυφορικών εικόνων Landsat 8 χρησιμοποιήθηκε για τη λήψη της θερμοκρασίας της επιφάνειας του εδάφους στις υπό μελέτη περιοχές. Η εικόνα λήφθηκε τον Ιούλιο του 2018. Εν συνεχεία είχε τεθεί ως στόχος να καταμετρηθεί η ακτινοβολία στις δύο περιοχές. Η μέτρηση της φασματικής ακτινοβολίας (TOA) πραγματοποιήθηκε με βάση τη σχέση:  TOA(Lλ) = ML * QCal + AL. Έπειτα μέσω της εξίσωσης BT=K2/Ln(K1/Lλ +1) υπολογίστηκε η θερμοκρασία φωτεινότητας, και εν συνεχεία υπολογίστηκε ο δείκτης NDVI χρησιμοποιώντας τα κανάλια της δορυφορικής εικόνας Landsat 8. Πραγματοποιήθηκε, επίσης, υπολογισμός της θερμοκρασίας της επιφάνειας του εδάφους μέσω της σχέσης LST-BT/91+[(Λβτ/ρ)lnε]) και υπολογίστηκε ο δείκτης NDBI. Ακόμη πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις για να προσδιοριστούν οι τιμές UVI στις δύο περιοχές και τέλος υπολογίστηκε ο δείκτης UTFVI που καταγράφει πως τα αστικά νησιά επηρεάζουν την ποιότητα ζωής των κατοίκων της πόλης. Για να προσδιοριστεί η επίδραση της βλάστησης στις κατοικημένες περιοχές με θερμές νησίδες (UHI) πραγματοποιήθηκε ο συντελεστής συσχέτισης Pearson.

Οι χάρτες απεικόνισης της θερμοκρασίας της επιφάνειας των υπό μελέτη περιοχών (εικ.1) δείχνει ότι η υψηλότερες θερμοκρασίες (LST) καταγράφηκαν στις περιοχές με χαμηλό NDVI και υψηλότερο NDBI, το οποίο δείχνει την άμεση συσχέτιση της αύξησης της θερμοκρασίας στις κατοικημένες περιοχές. Το Soweto έχει υψηλότερο LST σε σχέση με το Rosebank. Το οικολογικό μοτίβο στα προάστια Rosebank και Soweto αξιολογήθηκε από τον υπολογισμό του δείκτη (UTFVI). Από τα αποτελέσματα γίνεται αντιληπτό ότι οι περιοχές όπου ο δείκτης NDBI (εικ.2) λαμβάνει υψηλές τιμές το οικολογικό μοτίβο είναι κακό. Στο Soweto καταγράφεται συνδυασμός  υψηλών τιμών NDBI και UVI που υποδεικνύει την παρουσία αστικής θερμής νησίδας. Όσον αφορά την ηλιακή ακτινοβολία στο Rosebank το 83,13% κατατάσσεται στην κατηγορία της χαμηλής έως μέτριας έκθεσης στον ήλιο. Αντίθετα στο Soweto το 68,07% της συνολικής έκτασης καταγράφει χαμηλές μετρήσεις έκθεσης στον ήλιο ενώ σε ποσοστό 11,15% καταγράφεται πολύ υψηλή έκθεση στην ηλιακή ακτινοβολία (εικ.3).

Εν κατακλείδι, στην παρούσα μελέτη συγκρίθηκαν οι θερμοκρασίες των επιφανειών στις περιοχές Rosebank και Soweto. Η θερμοκρασία της επιφάνειας του εδάφους έδειξε ότι η κάλυψη της βλάστησης μειώνεται και εντείνονται οι επιπτώσεις των αστικών νησίδων θερμότητας δεδομένου ότι οι κατοικημένες περιοχές αυξάνουν τέτοιου είδους φαινόμενα. Το 11% περίπου της Soweto παρουσιάσει αστικές νησίδες θερμότητας (UHI) σε σύγκριση με το 1,7% που εμφανίζονται στο Rosebank. Στο Rosebank η έκθεση σε υπεριώδη ακτινοβολία ήταν χαμηλή σε σχέση με το Soweto που παρουσίασε πολλά τμήματα με αυξημένες τιμές. Στις περιοχές που υπάρχει μεγάλη έκθεση στην υπεριώδη ακτινοβολία είναι πιθανόν οι κάτοικοι να υποφέρουν από προβλήματα υγείας και για αυτό θα πρέπει να ληφθούν μέτρα από τις αρμόδιες αρχές προκειμένου να προληφθούν οι περιβαλλοντικές επιπτώσεις.



 [[category:Ανίχνευση μεταβολών αστικής γης]]