A Study of The Relationship Between The Land Surface Temperature and Normalized Indicator of Vegetation in Urban Environment (Case Study: Esfahan Mega City)
Subject Areas : Climatology
1 - Assistant prof. of Geography Dep., Payame Noor University, Tehra, Iran
Keywords: Land surface temperature, Temperature Models, Landsat images, Isfahan city,
Abstract :
The purpose of this research is to study the method of distribution of thermal models of land surface and the normalized indicator of vegetation and the relationship between these two variables in the cold and hot seasons in Isfahan city as one of the most important population centers in Iran. In line with this objective, employing the four images of the Landsat TM sensor, the land surface temperature and the normalized Index of vegetation in a 19-year time span was made in the dates of January 7, 1991, June 16, 1991, December 29, 2010 and July 4, 2010. The results of the research showed that: On 7 January, 1991, the minimum temperature of-1/1 centigrade, the maximum temperature of 16 centigrade with an average of 5/1 and standard deviation of 1/4 were calculated. On 16 June, 1991, the minimum temperature of 16, the maximum temperature of 33 centigrade with an average of 28 centigrade and standard deviation of 3, On 4 June, 2010, the minimum temperature of 18, the maximum temperature of 37 , with an average of 29 centigrade and standard deviation of 3/2, On 29 December, 2010, the minimum temperature of -3/6, the maximum temperature of 19, with an average of 7/7 centigrade and standard deviation of 3/2 were calculated. Also, the index minimum On 7 January, 1991 of -0/96 and its maximum of 0/78 with an standard deviation of 0/1 and On 16 June, 1991, the minimum index of -0/36, the maximum of 0/66 and the standard deviation of 0/14, On 4 June, 2010, the minimum index of -0/23, the maximum of 0/68 and the standard deviation 0/11 and on 29 December, 2010, the minimum index of -0/4, the maximum of 0/56 and the standard deviation of 0/066 were calculated. The dispersion of the hot temperature range in the regions of 5, 6 and 13 and in the cold period of the year and the hot temperature range in the regions of 6 and 5 and cold in the peripheral regions of Zayandeh Rood (River) in the hot period of the year is observable.
1- احمدی، محمود، عاشورلو، داوود، نارنگیفرد، مهدی (1391): تغییرات زمانی- مکانی الگوهای حرارتی و کاربری شهر شیراز با استفاده از دادههای سنجنده ETM+ & TM، سنجش از دور و GIS ایران، سال چهارم، شماره 4، 55-68.
2- اسمعیلپور، نجما و ملکه عزیزپور (1388): تغییر کاربری اراضی کشاورزی و افزایش نسبی دمای شهر یزد ناشی از رشد سریع آن، مجله جغرافیا و توسعهی ناحیهای، سال 7، شماره 12، صص 54-37.
3- امیری، رضا، علیمحمدی، عباس، علویپناه، سید کاظم(1386): مطالعه تغییرپذیری فضایی- زمانی حرارت در ارتباط با کاربری/ پوشش زمین در منطقه شهری تبریز با استفاده از دادههای حرارتی و انعکاسی TM و ETM+ لندست، مجله محیط شناسی، سال سی و سوم، شماره 43، صص 120-107.
4- جلالزاده، زهره، ترابی، مسعود، دالکی، احمد (1387): مقایسه دمای سطحی حاصل از دادههای میدانی و ماهوارهای در خزر جنوبی، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، شماره 65، صص 121-110.
5- جلیلی، شیدا، مرید، سعید، ضیاییان فیروزآبادی، پرویز (1387): مقایسه عملکرد شاخصهای ماهوارهای و هواشناسی در پایش خشکسالی، تحقیقات آب و خاک ایران، شماره 1، صص 139-149.
6- جهانبخش، سعید،زاهدی، مجید، ولیزاده کامران، خلیل (1390): محاسبه دمای سطح زمین با استفاده از روش سبال و درخت تصمیم در محیط GIS RS, در بخش مرکزی منطقه مراغه، جغرافیا و برنامهریزی، سال 16، شماره 38، صص 19-42.
7- حجازیزاده، زهرا، ضیائیان، پرویز، شیرخانی، علیرضا (1392): مقایسه تخمین دمای سطح با استفاده از دادههای باند حرارتی سنجندههای ماهوارهای در غرب استان تهران و قزوین، جغرافیا، سال 11، شماره 38، صص 33-49.
8- دانش کار آراسته، پیمان، تجریشی، مسعود و بهرام ثقفیان (1390): تعیین دمای سطح با استفاده از فن آوری سنجش از دور در منطقه سیستان، مجله مهندسی و مدیریت آبخیز، جلد ٣، شماره ٢، صص 67-77.
9- رمضانی، بهمن، دخت محمد، مریم (1389): شناخت محدوده مکانی تشکیل جزیره گرمایی در شهر رشت، پژوهش و برنامه ریزی شهری، سال اول، شماره 1، صص 64-49.
10- ساسانپور، فرزانه، ضیاییان، پرویز و مریم بهادری (1392): بررسی رابطه کاربری و پوشش اراضی و جزایر حرارتی شهر تهران، جغرافیا، سال 11، شماره 32، 256-270.
11- شکیبا، علیرضا، ضیائیان فیروزآبادی، پرویز، عاشورلو، داوود، نامداری سودابه (1388): تحلیل رابطه کاربری و پوشش اراضی و جزایر حرارتی شهر تهران، با استفاده از دادههای ETM+، مجله سنجش از دور و GIS ایران، سال اول، شماره اول، صص 56-39.
12- شمسیپور، علیاکبر، مهدیان ماهفروزی، مجتبی و زینب حسینپور (1391): واکاوی تغییرات مکانی هستهی جزیرهی گرمایی شهر تهران، پژوهشهای جغرافیای طبیعی، سال 44 ، شماره 3، صص 146-127.
13- صادقینیا، علیرضا علیجانی، بهلول ضیائیان، پرویز و شهریار خالدی (1392): کاربرد تکنیک های خودهمبستگی فضایی در تحلیل جزیره حرارتی شهر تهران، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، سال سیزدهم، شماره 30، 67-90.
14- علویپناه، کاظم، احسانی، امیرهوشنگ، متینفر، حمیدرضا، رفیعیامام، عمار، امیری، رضا (1385): «مقایسه محتوای اطلاعاتی باندهای سنجنده TM و ETM+ در محیطهای بیابانی و شهری ایران»، پژوهشهای جغرافیایی، شماره 56، صص 47-64.
15- فلاح شمسی، سید رشید، مجنونی ابوالفضل، ناظم السادات، سید جعفر (1388): بررسی اثر تخصیص زمین به فضای سبز بر جزایر گرمایی شهر (UHI) شیراز با استفاده از فنون سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی. طرح پژوهشی، دانشگاه شیراز.
16- مزیدی، احمد، حسینی، فاطمهسادات (1394): تأثیر تغییر کاربری و پوشش زمین بر جزیرهی گرمایی در منطقهی شهری یزد با استفاده از دادههای سنجش از دور، جغرافیا و توسعه، شماره 38، صص 1-12.
17- ملکپور، پیمان و محمد طالعی (1390): مدلسازی ارتباط کاربری- پوشش اراضی و حرارت سطح زمین، با استفاده از دادههای سنجنده ASTER، محیط شناسی، سال سی و هفتم، شماره 58، 29-42.
18- موسوی بایگانی، محمد، اشرف، بتول، فرید حسینی، بتول، میان آبادی، آمنه (1391): بررسی جزیره حرارتی شهر مشهد با استفاده از تصاویر ماهواره ای و نظریه فرکتال، مجلّه جغرافیا و مخاطرات محیطی، شماره اول، صص 35- 49.
19- میریعقوبزاده، میرحسین و محمدرضا قنبرپور (1388): بکارگیری دادههای سنجش از دور در برآورد دمای سطح اراضی (مطالعه موردی حوزه آبخیز وردین، آذربایجان خاوری)، مجله علمی پژوهشی مرتع، سال سوم، شماره 4، صص 723-734.
20- نامداری، سودابه (1388): استخراج جزایر حرارتی در مناطق شهری با استفاده از تصاویر ماهوارهای (مطالعه موردی شهر تهران)، پایاننامه کارشناسیارشد، استاد راهنما علیرضا شکیبا، دانشکده علوم زمین، دانشگاه شهید بهشتی، تهران.
21- هاشمی، محمود، علوی پناه، کاظم، دیناروندی، مرتضی (1392): ارزیابی توزیع مکانی دمای سطح زمین در محیط زیست شهری با کاربرد سنجش از دور حرارتی، محیط شناسی، سال 39، شماره 1، 81-92.
_||_22- Amiri R., Weng Q.H., Alimohammadi A., Alavipanah S.K. (2009): Spatial-Temporal Dynamics of Land Surface Temperature in Relation to Fractional Vegetation Cover and Land Use/cover in The Tabriz Urban Area, Iran, Remote Sensing of Environment, No 113, Pp 2606-2617.
23- Artis, D. A., and Carnahan, W. H. (1982): Survey of Emissivity Variability in Thermography of Urban Areas. Remote Sensing of Environment, No 12, Pp 313– 329.
24- DEng Sheng, Lu. Qihao, Weng. (2006): Spectral Mixture Analysis of ASTER Images for Examining The Relationship Between Urban Thermal Features and Biophysical Descriptors in Indianapolis, Indiana, USA. Remote Sensing of Environment, NO. 104, Pp 157–167.
25- Han, JI-Young and Jong-jin Baik (2008): A Theoretical and Numerical Study of Urban Heat Island–Induced Circulation and Convection, Journal of The Atmospheric, Vol 65, Pp 1858-1877.
26- Hawkins, Timothy W., Brazel, Anthony J., Stefanov, William L., Bigler, Wendy., Saffell, Erinanne M (2004): The Role of Rural Variability in Urban Heat Island Determination for Phoenix, Arizona, Journals of Applied Meteorology, Vol 43, Pp 476-486.
27- Holmer, Bjorn and Ingeard Eliasson (1999): Urban-Rural VA Pour Pressure Differences and Their Role In The Development of Urban Heat Islands, International Journal of Climatology, No 19, Pp 989-1009.
29- Jiang, Jing, and Tian, Guangjin (2010): Analysis of The Impact of Land Use/ Land Cover Change on Land Surface Temperature With Remote Sensing, Procedia Environmental Sciences, NO. 2, Pp 571–575.
30- Landsat Project Science Office (2002): Landsat 7 Science Data User’s Handbook URL: http://ltpwww.gsfc.nasa.gov/IAS/handbook/handbook_toc.html.
31- Rouse, J.W., R.H. Haas, J.A. Schell, and D.W. Deering, (1973): Monitoring Vegetation Systems in The Great Plains With ERTS. Third ERTS Symposium, NASA SP-351, Pp 309-317.
32- Sobrino, A., Juan, C., Jiménez-Muñoz. And Leonardo Paolinib, (2004): Land Surface Temperature Retrieval From Landsat TM 5, Remote Sensing of Environment, No 90, and Pp 434-440.
33- Torok, Simon J., Morris, Christopher J.G., Skinner, Carol, Plummer. Neil (2001): Urban Heat Island Features of Southeast Australian Towns, Australian Meteorological Magazine, No 50, Pp 1-13.
34- Vooget J.A and T.R, Oke, (2003): Thermal Remote Sensing of Urban Climates, Remote Sensing of Environment, No 86, Pp 370-282.
35- Xiao, j., & Moody, A., (2005): A Comparison of Methods for Estimating Fractional Green Vegetation Cover Within a Desert-to-Upland Transition Zone in Central New Mexico, USA, Remote Sensong of Environment, 98 (2-3), Pp 237- 25.
36- Xingping, Wen. Xiaofeng, Yang, Guangdao, Hu. (2011): Relationship Between Land Cover Ratio and Urban Heat Island From Remote Sensing and Automatic Weather Stations Data, J Indian Soc Remote Sens, NO. 39(2), Pp 193–201.
37- Xu, Huixi., Chen, Yunhao., Dan, Shangming., Qiu, Wenxia (2011): Dynamical Monitoring and Evaluation Methods to Urban Heat Island Effects Based on RS & GIS, Procedia Environmental Sciences, No 10, Pp 1228-1237.
