تحليل روند توسعه جزيره حرارتي شهري در رابطه با تغيير كاربري اراضي/پوشش با استفاده از سري زماني تصاوير لندست

Development trend analysis of urban heat island regarding land use/cover changes using time series of landSat images

استفاده از سري زماني تصاوير ماهواره اي يك روش ارزان و كارآمد براي بررسي روند تغيرات پديده هاي طبيعي و انساني مي باشد. هدف از تحقيق تحليل توسعه جزيره حرارتي شهر رشت با استفاده از سري زماني تصاوير ماهواره اي مي باشد. براي اين تحقيق از سري زماني تصاوير لندست بين سال هاي 1990 تا 2015 استفاده شد. از روش حد آستانه NDVI و كسر پوشش گياهي براي بدست آوردن توان تشعشعي سطح زمين و از قانون پلانك براي تصاوير TM و +ETM و الگوريتم پنجره هاي مجزا براي تصاوير OLI/TIRS، براي بازيابي دماي سطح زمين استفاده شد. روند تغييرات جزيره حرارتي و كسر پوشش گياهي نيز توسط روش هاي آماري و آزمون من-كندال تجزيه و تحليل شد. بررسي آماري روند كسر پوشش گياهي نشان داد كه ميانگين كسر پوشش گياهي در دوره مورد مطالعه كاهش يافته است و چولگي داده ها به سمت كسر پوشش گياهي پايين تغيير يافته است اين روند كاهشي كسر پوشش گياهي ميانگين دماي نرمال شده در دوره مورد مطالعه را افزايش داده است و چولگي داده هاي دماي سطح زمين را به سمت دماهاي بالا تغيير داده است. تحليل فضايي روند من-كندال نشان داد كه در بيشتر منطقه مورد مطالعه دماي سطح زمين داراي روند افزايشي و كسر پوشش گياهي داراي روند كاهشي است و شدت اين روند ها در مناطقي بيشتر ديده مي-شود كه در دوره مورد مطالعه با تغييرات كاربري از اراضي كشاورزي و باغات به كاربري ساخته شده، مواجه بوده اند.

Using time series of satellite images is a cheap and efficient way to study trend changes of natural and human phenomena. The aim of the studyis to analyze the development of Urban Heat Iisland (UHI) in Rasht using time series satellite images. For this study, time series of LandSat images during 1990 and 2015 were used. Thresholding Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and Fraction Vegetation Cover (FVC) method has been applied to obtain the land surface emissivity; in addition, Planckʹs law for TM and ETM+ images and Split Window (SW) algorithm for OLI/TIRS images were utilized in order to retrieve land surface temperature. UHI and FVC trends were analyzed by statistical and Mann-Kendall methods. Statistical analysis showed that the average of FVC has decreased during the study periodand data skewness has changed to low FVC. The reduction trendhas increased FVC caused an average normalized temperature during the study period and also enhanced the data skewness of land surface temperature. The Mann-Kendall spatial analysis showed that in most of the study area, the land surface temperature and vegetation fraction haveincreased and decreasing trends, respectively; these mentioned trends have been intensified in the places where gardens and agricultural land uses were changed into built-up ones.