نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 کارشناسی ارشد ارزیابی و آمایش، گروه محیط زیست، دانشگاه بیرجند

2 استادیار دانشکده محیط زیست دانشگاه بیرجند

3 استادیار دانشکده محیط زیست، دانشگاه بیرجند

چکیده

جهان در حال گرم شدن است و جمعیت جهان به سکونت در شهرها روی می‌آورند. این دو حقیقت در ظاهر باهم ارتباطی ندارند؛ اما پدیده‌ای به نام جزایر حرارتی شهری، این دو را به هم پیوند می‌دهد. مهاجرت مردم و ازدحام جمعیت در طی چند سال اخیر، تعداد بی‌شماری سطوح ساختمانی مثل سقف‌ها و دیوارها و همین‌طور سطوح سنگفرش‌های معابر که معمولاً تیره هستند را در شهر بیرجند ایجاد کرده است که می‌تواند انرژی خورشیدی زیادی را به خود جذب کنند. با توجه به اینکه یکی از بزرگ‌ترین تهدیدات توسعه شهرنشینی، پدیده جزایر حرارتی است و در اقلیم‌شناسی شهری کاربرد دارد، بررسی حرارتی آن بیش ‌از پیش احساس می‌شود. در پژوهش حاضر به‌منظور برآورد LST از چهار الگوریتم تک کاناله لندست، تک پنجره، معادله پلانک و معادله انتقال تابش در محیط نرم‌افزار QGIS در بازه زمانی 2000 و 2019 در فصول تابستان و زمستان در شهر بیرجند استفاده‌شده است. همچنین اثر تغییر کاربری بر جزایر حرارتی موردبررسی قرارگرفته است. در پژوهش حاضر ابتدا دمای سطح زمین در شهر بیرجند با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای لندست 7 سنجنده +ETM و لندست 8 سنجنده TIRS/OLI در سال‌های 2000 و 2019 با چهار روش‌ استخراج شد. بهمنظور، بررسی توانایی کلی الگوریتمها در محاسبه دمای سطح زمین، از شاخصهای آماری میانگین خطای مربعات، ضریب ناش-ساتکلیف، میانگین خطای مطلق و ضریب تعیین استفاده شد. نتایج نشان داد الگوریتم تک کاناله لندست جهت محاسبه دمای سطح زمین در شهر بیرجند دقت بالاتری نسبت به الگوریتمهای دیگر دارد.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Determining the most suitable method of extracting the surface temperature using Landsat satellite images (Case study: Birjand city)

نویسندگان [English]

  • FATEMEH KAFI 1
  • elham yousefi 2
  • FATEMEH Jahanishakib 3

1 MSc in Land use planning, , faculty of environment, University of Birjand

2 Assistant Professor, faculty of environment, University of Birjand

3 Assistant Professor, faculty of environment, University of Birjand

چکیده [English]

The world is warming and the world's population is moving to cities. These two truths do not seem to be related; But a phenomenon called urban heat islands connects the two. Migration and overcrowding in recent years have created countless building surfaces such as roofs and walls, as well as paved sidewalks, which are usually dark, in the city of Birjand, which can absorb a lot of solar energy. Given that one of the greatest threats to urban development is the phenomenon of thermal islands and is used in urban climatology, its thermal study is felt more than ever. In the present study, in order to estimate LST, four single-channel algorithms of Landsat, single window, Planck equation and radiation transfer equation in QGIS software environment between 2000 and 2019 in summer and winter seasons in Birjand city have been used. The effect of land use change on thermal islands has also been studied. In the present study, ground surface temperature in Birjand city was first extracted using Landsat 7 ETM + satellite imagery and Landsat 8 TIRS/OLI sensors in 2000 and 2019 by four methods. In order to investigate the general ability of algorithms to calculate the surface temperature, the statistical indices of mean square error, Nash-Sutcliffe coefficient, mean absolute error and coefficient of determination were used. The results showed that the Landsat single-channel algorithm for calculating the surface temperature in Birjand is more accurate than other algorithms.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Urban Thermal Islands
  • Landsat Satellite
  • Birjand
  • Absolute Mean Error