بررسي ارتباط بين شدت جزيره حرارتي و اختلاف خصوصيات بيوفيزيكي اراضي ساخته‌ شده و غير ساخته‌شده (مطالعه موردي: شهرهاي شرق استان مازندران)

Investigating the relationship between heat island intensity and biophysical characteristics differences between built-up and non-built-up regions (Case Study: Cities in East Mazandaran)

خصوصيات بيوفيزيكي و دماي سطح از پارامترهاي كليدي براي كنترل و ارزيابي فرآيندهاي فيزيكي و شيميايي سطح زمين محسوب مي‌شوند. هدف از مطالعه حاضر بررسي و تحليل ارتباط بين شدت جزيره حرارتي و اختلاف خصوصيات بيوفيزيكي اراضي ساخته‌شده و غير ساخته‌شده مي‌باشد. براي اين منظور، از 4 تصوير ماهواره‌اي لندست 8 و محصول بخار آب موديس براي 22 فروردين 1395، 9 تير1395، 5 شهريور1393 و 8 آبان 1393 محدوده شهرهاي قائم‌شهر، ساري، نكا و بهشهر استفاده شده است. براي استخراج دماي سطح از الگوريتم تك كاناله، استخراج خصوصيات بيوفيزيكي سطح از تركيب‌هاي باندي تسلدكپ و براي استخراج اراضي ساخته‌شده از تركيب باندي جديدي استفاده شده است. درنهايت وضعيت دما و خصوصيات بيوفيزيكي سطح براي اراضي ساخته‌شده و غيرساخته‌شده بررسي و ارتباط آن‌ها با شدت جزيره حرارتي براي هر 4 محدوده جغرافيايي مورد مطالعه در 4 ماه مختلف بررسي شده است. نتايج بررسي ارتباط بين دما و خصوصيات بيوفيزيكي، ضريب همبستگي 0.88 را نشان مي‌دهد. افزايش اختلاف خصوصيات بيوفيزيكي سطوح اراضي ساخته‌شده و غيرساخته‌شده سبب افزايش اختلاف دماي سطح دو نوع اراضي و تشديد پديده جزيره حرارتي شهري مي‌گردد به همين دليل اختلاف ميانگين دماي اراضي ساخته‌شده و غيرساخته شده با توجه به محدوده جغرافيايي و زماني مورد مطالعه بين 4/6-3/0 درجه كلوين متغير مي‌باشد. بيشترين و كمترين مقدار شدت جزيره حرارتي به ترتيب مربوط به محدوده‌ي قائمشهر در 9 تير 1395 با 0.5768 و محدوده نكا در 5 شهريور 1393 با 0.03 مي‌باشد.

Topographic masses above the geoid are considered as a major obstacle in geoid determination by using Global Gravitational Models (GGMs). GGMs provide the possibility of the Earth's potential field modeling as the expansion of the external-type series of spherical harmonics. Applying the external expansion to obtain disturbing potential on the geoid within the topographic masses will cause a bias called ‘topographic bias’. This study deals with calculating geoidal height using Earth Gravitational Model 2008 (EGM08). In order to do so, two methods of Direct Analytical Continuation one and Rapp's Indirect one are utilized. The Analytical Continuation Approach is based on using EGM08 within the topographic masses and applying topographic bias. Alternatively, Rapp’s Approach is based on calculating height anomaly and its downward continuation on the geoid. The success of these two methods to geoid simulation on 490 GPS-Levelling stations in mountainous region of Colorado in the USA were evaluated. The results are an indicator of the fact that two methods are compatible with each other with centimetric accuracy compared to GPS-Levelling points. Also, it suggests an improvement in the relative and absolute accuracy of the geoidal height resulting from EGM08 about 60% in both methods. The numerical investigation revealed that taking advantage of height harmonic models instead of point actual height can bring a bias in the matter of a few centimeters on the geoid. Moreover, the absolute accuracy of Rapp's Approach is higher than Analytical Continuation Approach in geoid determination in comparison GPS-Levelling points.