Ουάσινγκτον, ΗΠΑ: Μια αστική θερμική νησίδα

Από RemoteSensing Wiki

Τίτλος

AN URBAN HEAT ISLAND: WASHINGTON, D.C.

Πηγή

SUNY Oneonta

Συγγραφέας

Professor Paul R. Baumann, Department of Geography, State University of New York

Η διερεύνηση του φαινομένου της αστικής θερμικής νήσου στην Ουάσινγκτον των Η.Π.Α. πραγματοποιήθηκε σε πρώτο στάδιο με τη δημιουργία μιας σύνθετης εικόνας ψευδούς χρωματισμού, με τη χρήση των καναλιών 6 (Thermal Infrared) και 4 (Near Infrared) δορυφορικών δεδομένων Landsat. Η διαβάθμιση του κόκκινου χρώματος αντιπροσωπεύει τις περιοχές με υψηλή έως πολύ υψηλή θερμοκρασία ενώ του μπλε χρώματος τις πιο ψυχρές.

Σε δεύτερο στάδιο, οι τιμές των δεδομένων που αντιστοιχούν στο κανάλι 6 μετατράπηκαν σε τιμές θερμοκρασίας Fahrenheit για τη δημιουργία ενός χάρτη θερμοκρασιών Fahrenheit σε ολόκληρη την εδαφική επικράτεια της Ουάσινγκτον. Περαιτέρω, χρησιμοποιήθηκαν απογραφικά δεδομένα, αεροφωτογραφίες και τοπογραφικοί χάρτες σε συνδυασμό με τα δεδομένα θερμοκρασίας για την ανάλυση δύο αστικών συνοικιών και ενός αστικού πάρκου, σε σχέση με τις δημογραφικές συνθήκες και τις χρήσεις γης. Αντικείμενο αποτελεί η διερεύνηση του βαθμού επίδρασης των συνθηκών αυτών στη διαμόρφωση των διαφόρων επιπέδων θερμοκρασίας.

Συγκεκριμένα, η NASA ανέπτυξε ένα απλό μοντέλο μετατροπής των τιμών των δεδομένων του καναλιού 6 σε βαθμούς Kelvin, Celsius, and Fahrenheit, χρησιμοποιώντας τις αρχικές και όχι τις βελτιωμένες τιμές των δεδομένων. Αφού προσδιορίστηκαν η ελάχιστη και η μέγιστη τιμή δεδομένων του καναλιού 6 της εικόνας (120 και 161 αντίστοιχα), υπολογίσθηκαν βάσει μαθηματικών τύπων οι τιμές θερμοκρασίας που αντιστοιχούν σε κάθε τιμή του καναλιού 6. Συγκεκριμένες τιμές θερμοκρασίας χρησιμοποιούνται για το διαχωρισμό κλάσεων στο χάρτη. Ως παράδειγμα αναφέρεται η θερμοκρασία 65.1 ως η πλησιέστερη τιμή στην κλάση των 65oF. Η τιμή αυτή θα χρησιμοποιηθεί για την ταξινόμηση των pixels που αντιστοιχούν σε θερμοκρασία 65oF και κάτω. Οι τελικές κλάσεις που επιλέγονται εμφανίζονται στον πίνακα με έντονη σκίαση. Στην περίπτωση των 65oF η ψηφιακή τιμή είναι 123.

Η τεχνική ταξινόμησης χρησιμοποιεί ένα ιστόγραμμα του καναλιού 6 για τη διάκριση των δεδομένων σε κατηγορίες ή κλάσεις, όπου τα χρώματα αντιπροσωπεύουν τις διαφορετικές κλάσεις. Μόλις το ιστόγραμμα διαιρεθεί σε επιμέρους κλάσεις, το EarthScenes δημιουργεί ένα χάρτη ταξινόμησης των επιμέρους κλάσεων θερμοκρασίας και ένα πίνακα με τον αριθμό των pixels που περιέχονται σε κάθε κλάση.

Ο τελικός χάρτης αποτελεί ένα αρκετά λεπτομερές προϊόν καθώς οι περισσότερες αστικές περιοχές διαθέτουν περιορισμένο αριθμό Μετεωρολογικών Σταθμών, οι οποίοι δεν είναι σε θέση να παράγουν τόσο εξειδικευμένους χάρτες. Οι έντονες διαβαθμίσεις της θερμοκρασίας σε μια σχετικά περιορισμένη έκταση αποτελούν ένα αξιοσημείωτο φαινόμενο.