ВИКОРИСТАННЯ ТЕХНОЛОГІЙ ДИСТАНЦІЙНОГО ЗОНДУВАННЯ ДЛЯ МОНІТОРИНГУ МІСЬКИХ ОСТРОВІВ ТЕПЛА
DOI:
https://doi.org/0.17721/1728-2713.106.13Ключові слова:
міський острів тепла, поверхневі температури, непроникні поверхні, зелені насадження, Landsat 8 OLI/TIRS, Google Earth Engine, дистанційне зондування Землі, ГІСАнотація
Вступ. Процес урбанізації прискорюється з кожним днем, що спричиняє значні зміни у природному ландшафті. Це призводить до мікрокліматичних змін, забруднення повітря, теплового ефекту тощо. Через забруднення повітря техногенними викидами в урбанізованих районах змінюється тепловий режим – концентрація вуглекислого газу та водяної пари зараз досягла 90 % від загальної кількості забруднювальних речовин. Як наслідок, виникає ще одна проблема, що сприяє глобальному потеплінню – "парниковий ефект". Підвищені значення температури повітря впливають на здоров'я людини, призводять до проблем з диханням, судом, теплового та сонячного ударів, теплового стресу та підвищеної смертності. З огляду на потенційну небезпеку підвищених значень температур повітря, ви- кликаних міськими островами тепла, що впливають на життя мешканців, необхідно розробити ефективний та актуальний метод аналізу температури поверхні та визначення розташування теплових островів.
Методи. Під час моніторингу міських островів тепла головним фактором для аналізу є поверхнева температура, яку визначали в дослідженні за допомогою таких індексів, як: нормалізований диференційний вегетаційний індекс (NDVI), індекс дисперсії міського теплового поля (UTVFI) та нормалізований диференційний індекс забудови (NDBI).
Результати. У пропонованій роботі описано дослідження поширення міських островів тепла у трьох європейських столицях, серед яких Київ, Осло та Рим, у період із травня 2013 р. по серпень 2023 р. Користуючись можливостями хмарної платформи Google Earth Engine та даними супутника Landsat 8 OLI/TIRS було здійснено порівняння стану зелених насаджень, кількості непроникних поверхонь і показників поверхневих температур (LST), унаслідок чого побудовано карти поширень міських островів тепла (МОТ) на територіях обраних міст і сформовано відсоткові діаграми, що демонструють кількісні зміни.
Висновки. Дослідження показало зменшення кількості МОТ разом з непроникними поверхнями на території міста Київ на 4 %. Водночас Рим та Осло зазнали збільшення кількості МОТ разом з непроникними поверхнями. Отримані дані доводять доцільність використання обраного методу дослідження та можуть бути застосовані для оцінювання екологічного стану, визначення зон ризику та розроблення ефективних заходів подальшого запобігання поширенням МОТ у мегаполісах.
Посилання
Chang, F., Dean, J., Ghemawat, S., Hsieh, W. C., Wallach, D. A., Burrows, M., Chandra, T., Fikes, A., & Gruber, R. E. (2006). Bigtable: A Distributed Storage System for Structured Data. 7th USENIX Symposium on Operating Systems Design and Implementation, (pp. 205–218). Google, Inc. https://research.google.com/archive/bigtable-osdi06.pdf
Debele, G. B., & Beketie, K. T. (2024). Studying the spatial non- stationary relationships of some physical parameters on the Earth's surface temperature using GWR in Upper Awash basin, Ethiopia. Scientific African, 23. https://doi.org/10.1016/j.sciaf.2023.e02052.
Fang, H., Baret, F., Plummer, S., & Schaepman‐Strub, G. (2019). An overview of global leaf area index (LAI): Methods, products, validation, and applications. Reviews of Geophysics, 57. https://doi.org/10.1029/2018RG000608
Ghosh, I. (2019). The Dramatic Global Rise of Urbanization (1950–2020). World Economic Forum. https://www.weforum.org/agenda/2019/09/mapped-the-dramatic-global-rise-of-urbanization-1950-2020
OneSoil Blog. (2018). What the NDVI index is and how it makes a farmer's life easier. https://blog.onesoil.ai/en/what-is-ndvi
Quintano, C., Fernández-Manso, A., Calvo, L., Marcos, E., & Valbuena, L. (2015). Land surface temperature as potential indicator of burn severity in forest Mediterranean ecosystems. International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 36, 1–12. https://doi.org/10.1016/j.jag.2014.10.015
Sakhniuk, S., Tovstonoh, D., Monastyrova, O., & Zatserkovnyi, V. (2022). Monitoring of urban heat islands using remote sensing technologies. 16th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment, November 2022 (p. 1–5). https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580055
Sobrino, J. A., Jimenez-Munoz, J. C., & Paolini, L. (2004). Land surface temperature retrieval from LANDSAT TM 5. Remote Sensing of Environment, 90, 434–440. http://dx.doi.org/10.1016/j.rse.2004.02.003
Solecki, W. D., Rosenzweig, C., Parshall, L., Pope, G., Clark, M., Cox, J., & Wiencke, M. (2005). Mitigation of the heat island effect in urban New Jersey. Global Environmental Change Part B: Environmental Hazards, 6(1), 39–49. https://doi.org/10.1016/j.hazards.2004.12.002
U. S. Geological Survey. (2018). USGS EROS Archive – Landsat Archives – Landsat 8 OLI (Operational Land Imager) and TIRS (Thermal Infrared Sensor) Level-1 Data Products. https://www.usgs.gov/centers/eros/science/usgs-eros-archive-landsat-archives-landsat-8-oli-operational-land-imager-and#overview
Zha, Y., Gao, J., & Ni, S. (2003). Use of Normalized Difference Built-Up Index in Automatically Mapping Urban Areas from TM Imagery. International Journal of Remote Sensing, 24, 583–594. https://doi.org/10.1080/01431160304987
Завантаження
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Віталій ЗАЦЕРКОВНИЙ, Мауро ДЕ ДОНАТІС, Людмила ПЛІЧКО, Станіслав CАХНЮК, Наталія ОДАРЧУК, Тетяна МІРОНЧУК
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
https://creativecommons.org/licenses/by-nc/4.0/deed.uk
Ознайомтеся з політикою за посиланням:
