Η συμβολή των δεδομένων του LANDSAT TM στην ανίχνευση αστικών νησίδων θερμότητας, η περίπτωση της Casablanca

Από RemoteSensing Wiki

Παρούσα αναθεώρηση της 15:37, 11 Δεκεμβρίου 2015

Εικόνα 1. Η θερμοκρασία εδάφους στην Casablanca

Εικόνα 2. Σχηματισμός νησίδων θερμότητας

Εικόνα 3. Γράφημα συσχέτισης φυτοκάλυψης και επιφανειακού ψύχους

Εισαγωγή

Η Casablanca, η κύρια μητρόπολη του Morocco συγκεντρώνει πάνω από το 46% του ενεργού πληθυσμού και θεωρείται ως η πόλη που πλήττεται περισσότερο από την αύξηση της θερμοκρασίας. Αντικείμενο της μελέτης είναι η εκτίμηση της θερμοκρασίας του εδάφους, ώστε να αξιολογηθεί η συμβολή της βλάστησης στη μείωσή της. Για τον εντοπισμό των νησίδων θερμότητας χρησιμοποιήθηκαν δορυφορικές εικόνες LANDSAT 5 TM.

Μέθοδος

Η διαδικασία χωρίστηκε σε τρία τμήματα:

- Στο πρώτο γίνεται εκτίμηση των εκπομπών θερμότητας του εδάφος, μέσω του δείκτη NDVI. Ο δείκτης αυτός χρησιμοποιείται ευρέως για τη μελέτη και τη χαρτογράφηση της χλωρίδας. Στηρίζεται στην απορρόφηση της κόκκινης ακτινοβολίας από τη χλωροφύλλη (TM 3) και στη σχέση του μέσου υπέρυθρου με την πυκνότητα της πράσινης βλάστησης (TM 4).

- Στο δεύτερο υπολογίζεται η φωτεινότητα της θερμοκρασίας, η λεγόμενη θερμοκρασία της επιφάνειας. Η εκπεμπικότητα είναι η χαρακτηριστική ιδιότητα των αντικειμένων να εκπέμπουν ακτινοβολία. Μπορεί να υπολογιστεί σε συνάρτηση με τον δείκτη NDVI με τους εξής τρόπους:

ε = 1.0094 + 0.0047ln(NDVI)

ή

ε = ενPν + εs(1-Pν)+dε

, όπου

ε η εκπεμπικότητα

εν η εκπεμπικότητα της βλάστησης

εs η εκπεμπικότητα του χώματος

Pν η αναλογία της βλάστησης η οποία υπολογίζεται από την εξίσωση Pν = [(NDVI – NDVImin) / (NDVImax – NDVImin)]2

- Στο τρίτο, με τη χρήση ενός μονοφασματικού αλγόριθμου ανακτόνται οι θερμοκρασίες του εδάφους. (Εικόνα 1)

Με βάση τα παραπάνω γίνεται ο διαχωρισμός των θερμών και των δροσερών νησίδων (Εικόνα 2).

Συμπεράσματα

Ο σχηματισμός θερμών νησίδων απειλεί το μέλλον των οικισμών του Morocco και ειδικότερα της οικονομίας της μητρόπολης, της Casablanca. Τα αποτελέσματα της παρούσας μελέτης δείχνουν ότι οι νησίδες υψηλής θερμότητας βρίσκονται σε περιοχές με πολλά ορυκτά και περισσότερο έντονα στις βιομηχανικές περιοχές, στις παραγκουπόλεις, στις μεγάλες κτιριακές συγκεντρώσεις και στα parking. Οι λόγοι είναι οι θερμικές ιδιότητες των υλικών που δομούν τις περιοχές αυτές, η μορφολογία της πόλης και οι ανθρωπογενείς δραστηριότητες. Το φαινόμενο των θερμών νησίδων στις πόλεις πρέπει να αντιμετωπιστεί με αντίστοιχες ψυχρές νησίδες (νησίδες βλάστησης) (Εικόνα 3), ώστε να αποφευχθεί η περαιτέρω αύξηση της θερμοκρασίας και τα προβλήματα υγείας που αυτή συνεπάγεται.

Πηγή: Journal of Geographic Information System, 2012, 4, 20-26, "Contribution of Landsat TM Data for the Detection of Urban Heat Islands Areas Case of Casablanca", Hassan Rhinane, Atika Hilali, Hicham Bahi, Aziza Berrada, Faculty of Sciences Ain Chock, University Hassan II, Casablanca, Morocco