تصاویر لندست 8

در این پژوهش، ارتباط کاربری اراضی با دمای سطح زمین[1] شهر اردبیل و خودهمبستگی فضایی با بهره گیری از شاخص موران بررسی شده است. بدین منظور از تصاویر ماهواره ای لندست 8 (OLI) سال های 2015 و 2018 استفاده شد. نخست تصاویر مربوط دریافت و پیش پردازش های لازم اعمال شد؛ سپس طبقه بندی با استفاده از روش شی گرا و الگوریتم نزدیک ترین همسایگی[2] صورت گرفت و دمای سطح زمین با الگوریتم پنجره مجزا (SW) استخراج شد. نتایج نشان داد دمای نواحی شهری در سال 2015، 43 درجه و در سال 2018، 45 درجه سانتی گراد بوده است که به دلیل جذب گرما و عوارض شهری مختلف، دمای بیشتری داشته اند. کاربری مناطق آبی نیز در سال 2015، دمای 35 درجه و در سال 2018، دمای 37 درجه سانتی گراد را به خود اختصاص داده است که آب گرمای بیشتری را دفع می کند و دمای کمتری دارد. همچنین نتایج نشان داد رابطه ای قوی بین کاربری اراضی و دما وجود دارد. درنهایت با استفاده از شاخص تحلیل لکه های داغ (Hotspot) خوشه های گرم و سرد جزایر حرارتی اردبیل استخراج شد. تحلیل خودهمبستگی فضایی با شاخص های موران جهانی نشان داد دمای سطح زمین اردبیل ساختار فضایی دارد؛ به بیانی دمای سطح زمین به شکل خوشه ای توزیع شده است. تحلیل لکه های داغ تأییدی آشکار بر متمرکز و خوشه ای شدن جزایر حرارتی شهر اردبیل در فضا با افزایش دوره زمانی بوده است.

در تحقیقات اخیر، دانشمندان توجه ویژه ای به مسئله گرمایش جهانی داشته اند، زیرا دمای سطح زمین در طول قرن گذشته به طور قابل توجهی افزایش یافته است. جزایر حرارتی شهری[1]به پدیده ای ناشی از آثار شهرنشینی اشاره دارد که درجه حرارت در محیط شهری از مناطق اطراف آن بالاتر می رود. بررسی این دما توسط سنسورها دارای مشکلاتی همچون هزینه و گسسته بودن نقاط اندازه گیری را دارد. بنابراین تحقیق حاضر تلاش می کند، با تکنیک سنجش از دور مدلی کمی و پیوسته را برای پوشش این مشکلات در شهر تهران ارائه دهد. لذا با استفاده از تصاویر لندست 8 [2]، و داده های سنجنده مودیس، فاکتور هایی تولید و بررسی می شوند که در تولید جزایر حرارتی شهری مؤثر هستند. به منظور تولید این فاکتورها ابتدا با انجام تصحیحات لازم برروی تصاویر مورد نیاز، تعداد چهارده شاخص انتخاب و در سه سناریو مختلف محاسباتی شامل روش رگرسیون خطی، رگرسیون بردار پشتیبان و با استفاده از الگوریتم ژنتیک بکارگرفته شد. به منظور مدل سازی رویکردهای بیان شده، مجموعاً 2400 نقطه دارای دما به عنوان داده میدانی از منطقه مورد مطالعه (شهر تهران) جمع آوری شده است. برای ارزیابی کارایی سناریو های مورد استفاده، 30% داده ها (جمعاً 720 نقطه) به صورت اتفاقی انتخاب شده و بعنوان داده های آموزشی در نظر گرفته و مابقی 70% داده ها (جمعاً 1680 نقطه) به عنوان داده های تست مورد ارزیابی قرار گرفت.براساس نتایج بدست آمده، ترکیب مدل رگرسیون بردار پشتیبان و الگوریتم ژنتیک بهترین تطابق را (میانگین خطای مربعی 9324/0، نرمال شده میانگین خطای مربعی2695/0 و ضریب همبستگی 9315/0) با داده های زمینی مورد استفاده دارند.

جزایر حرارتی شهری و ضریب گسیل سطحْ شاخص های مهمی در مطالعه مدل های تعادل انرژی در سطح زمین و بررسی فعل وانفعالات سطح زمین در مقیاس منطقه ای و جهانی هستند. در این مقاله، اثر جزیره گرمایی شهری با استفاده از داده های ماهواره لندست سنجنده OLI سال 2019 شهر اصفهان تجزیه و تحلیل شد. تصاویر انتخاب شده، طول موج 11٫30-10٫30 میکرومتر و تفکیک مکانی 100 متر و باند حرارتی 10 دارند. دمای سطح زمین (LST) و NDVI در گوگل ارث انجین برای تابستان سال 2019 محاسبه شد. هدف پژوهش حاضر ارزیابی خودهمبستگی فضایی جزایر حرارتی و ارتباط آن با کاربری اراضی شهر اصفهان است. برای استخراج کاربری اراضی، از روش طبقه بندی نظارت شده و الگوریتم حداکثر مشابهت استفاده شد. همچنین برای مشخص شدن الگوی پراکندگی، شاخص میانگین نزدیک ترین همسایگی به کار رفت. نتایج نشان داد که خوشه بندی در دمای سطح زمین با سطح اطمینان بیش از 99 درصد وجود داشته است. رابطه میان جزایر حرارتی با کاربری های ساخته شده و بایرْ مستقیم و افزایشی، و ارتباط آن با کاربری های پوشش گیاهی و آبْ معکوس است. مناطق 4، 5، 6 و 12 بیشترین میزان دما و مناطق 1، 2 و 3 کمترین میزان دما را داشته اند. همچنین نتایج حاصل از لکه های داغ و سرد نشان داد که لکه های سرد در مناطق مرکزی و لکه های داغ در مناطق جنوب شرقی قرار دارند.