جغرافیا و روابط انسانی

جغرافیا و روابط انسانی

بررسی ارتباط بین تغییرات کاربری اراضی با دمای سطح زمین با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین (GEE) (مطالعه موردی: شهرستان پارس آباد)

نوع مقاله : طرح پژوهشی

نویسندگان
1 *، استاد گروه جغرافیای طبیعی(گرایش ژئومورفولوژی)، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
2 دانشجوی دکترای گروه جغرافیای طبیعی دانشگاه محقق اردبیلی
3 دانشجوی دکتری، گروه جغرافیای طبیعی، دانشکده علوم اجتماعی، دانشگاه محقق اردبیلی، اردبیل، ایران
چکیده
هدف از این پژوهش بررسی ارتباط بین تغییرات کاربری اراضی با دمای سطح زمین در شهرستان پارس‌آباد در استان اردبیل با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین می‌باشد. در این راستا ابتدا در محیط برنامه نویسی گوگل ارث انجین با فراخوانی داده‌های ماهواره سنتینل 2 و سنتینل 1 نقشه کاربری اراضی شهرستان پارس‌آباد تهیه شد و در مرحله بعد جهت اعتبارسنجی با استفاده از ضریب کاپا میزان درستی و دقت کلی آن انجام شد. در گام بعدی در جهت بررسی آئروسل‌های شهرستان مورد مطالعه از داده‌های ماهواره سنتینل 5 استفاده شد و روند روزانه آن را با استفاده از روش رگرسیونی و چولگی طی بازه زمانی سال‌های (2018-2023) محاسبه شد. در گام بعد نقشه تراکم آلودگی شهرستان مورد مطالعه ترسیم و با فراخوانی داده‌های ماهواره MODIS اقدام به تهیه نقشه آنومالی دما و میانگین دمایی طی بازه زمانی سال‌های (2018-2023) شد و روند LST شب و نمودار نیم‌رخ جزیره حرارتی LST شب در بازه زمانی مذکور در ماه‌های تابستان (ژوئیه) با میانگین 297 کلوین و مقادیر حداقل در ماه‌های زمستان (ژانویه) با میانگین 270 کلوین مشاهده می‌شود. در نهایت با استخراج داده‌های نقشه‌های تراکم آئروسل‌های شهر با میانگین دمایی در محیط نرم‌افزار ArcMAP همبستگی بین این دو پدیده با روش رگرسیون خطی ساده پرداخته شد. نتایج نشان داد به جز بین این دو پدیده رابطه معکوسی بر‌قرار بوده است. هم‌چنین میزان آئروسل‌های روزانه از اواسط سال 2021 میلادی روند افزایشی به خود گرفته و چولگی منفی آن نشان از افزایش آلودگی‌ها در نواحی داخل شهری در سال‌های اخیر داشته است. نقشه تراکم آلودگی نیز نشان داد در نواحی داخل شهری و جاده‌های بین شهری مقدار آئروسل به‌صورت چشم‌گیری افزایش پیدا کرده است.
کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله English

Investigating the relationship between land use changes and ground surface temperature using the Google Earth Engine system (GEE) (Case study Parsabad city)

نویسندگان English

Mousa Abedini 1
AmirHesam Pasban 2
Tayebe Babaee Olam 3
1 Professor, Department of physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabili, Iran
2 Physical Student Geography, University of Mohaghegh Ardabili
3 Ph.D Student, Department of Physical Geography, Faculty of Social Sciences, University of Mohaghegh Ardabili, Ardabil, Iran
چکیده English

, the purpose of this research is to investigate the relationship between land use changes and ground surface temperature in Parsabad city in Ardabil province using Google Earth Engine system. In this regard, the land use map of Parsabad city was prepared by calling the data of Sentinel 2 and Sentinel 1 satellites in the Google Earth Engine programming environment, and in the next step, its correctness and overall accuracy were validated using the Kappa coefficient. In the next step, the data of Sentinel 5 satellite was used to investigate the aerosols of the studied city, and its daily trend was calculated using the regression and skewness method during the period of 2023-2018. In the next step, the pollution density map of the studied city was drawn and by calling MODIS satellite data, temperature anomaly map and average temperature during the time period of (2018-2023) were prepared, and the night LST trend and the night LST thermal island profile chart in the mentioned time period In the summer months (July) with an average of 297 Kelvin, and minimum values are observed in the winter months (January) with an average of 270 Kelvin. Finally, by extracting the data of city aerosol density maps with average temperature in ArcMAP software environment, the correlation between these two phenomena was analyzed by simple linear regression method. The results showed that there was an inverse relationship between these two phenomena. Also, the amount of daily aerosols has been increasing since the middle of 2021 and its negative skewness has shown the increase of pollution in the inner city areas in recent years.

کلیدواژه‌ها English

temperature Changing
Land use
MODIS
Vegetation
Parsabad City
  • امیری، ف.، طباطبایی، ط. 1401. تاثیر تغییر کاربری/پوشش زمین بر دمای سطح زمین در منطقه ساحلی بوشهر، سنجش از دور و سامانه اطلاعات جغرافیایی در منابع طبیعی، 13(2): 147-130.
  • ساعدپناه، م.، امان الهی، ج.، قربانی، ف. 1400. بررسی تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر دمای سطح زمین در مناطق سرد و نیمه خشک (مالعه موردی: بخش مرکزی شهرستان سنندج)، محیط زیست طبیعی، منابع طبیعی ایران، 74(1): 82-69.
  • عابدینی، م.، پاسبان، ا. ح. 1402. واکاوی و ارزیابی ارتباط بین دمای سطح زمین با کاربری اراضی و شاخص پوشش گیاهی (مطالعه موردی: حوضه آبخیز خیاوچای، مشگین شهر)، جغرافیا و روابط انسانی، 6(3): 37-22.
  • عابدینی، م.، پاسبان، ا. ح.، نظافت تکله، ب. 1402. تحلیل توان رقابت‌پذیری استان اردبیل با استفاده از مدل پائوولوا و مدل دینامیکی (مطالعه موردی: گرمی، پارس آباد، مشگین‌شهر)، مطالعات محیط زیست، 8(2): 6421-6434.
  • عابدینی، م.، قلعه، ا.، آقازاده، ن.، محمدزاده شیشه‌گران، م. 1401. پایش دمای سطح زمین و بررسی رابطه کاربری اراضی با دمای سطح با استفاده از تصاویر سنجنده OLI و TM مطالعه موردی: شهرستان مشگین‌شهر، تحقیقات کاربردی علوم جغرافیایی، 22(67): 393-375.
  • فلاح‌زاده، ف. 1388. مطالعه روند دمای میکرو اقلیم شهر یزد. پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشکده علوم انسانی، دانشگاه یزد.
  • قیصوری، م.، صابری، ع.، امیری، ع.، صباغ، س. ع. 1400. بررسی اثرات تغییرات کاربری اراضی بر دمای حوزه آبخیز شمالی استان ایلام، مدیریت جامع حوزه‌های آبخیز، 1(1): 43-29.
  • واحدیان بیکی، ل.، پوراحمد، ا.، سیف الدینی، ف. 1390. اثر توسعه فیزیکی شهر تهران بر تغییر کاربری اراضی منطقه 5، نگرشی نو در جغرافیای انسانی، 4(1): 44-29.

 

  • Rose, A.L., M. D. Devadas. (2009). Analysis of land surface temperature and land use/land cover types using remote sensing imagery a case internal city, India. The seventh International Conference on Urban Climate, 29 June - 3 July 2009, Yokohama, Japan.
  • Sobrino, J. A., Jimenez-Munoz, J. C., & Paolini, L. (2004). Land surface temperature retrieval from LANDSAT TM 5. Remote Sensing of environment, Vol.90, No.4, 434-440.
  • Tan, J., Zheng, Y., Tang, X., Guo, C., Li, L., Song, G., ... & Chen, H. (2021). The urban heat island and its impact on heat waves and human health in Shanghai. International journal of biometeorology, 54(1), 75-84.
  • Satya, B.A.; Shashi, M.; Deva, P. (2020). Future land use land cover scenario simulation using open source GIS for the city ofWarangal, Telangana, India. Geomatics, 12, 281–290.
  • Xiao, J., & Moody, A. (2021). A comparison of methods for estimating fractional green vegetation cover within a desert-to-upland transition zone in central New Mexico, USA. Remote sensing of environment, 98(3): 237-250.
  • Kumar, D., & Shekhar, S. (2015). Statistical analysis of land surface temperature vegetation indexes relationship through thermal remote sensing. Ecotoxicology and environmental safety, 121, 39-44.
  • Chen, W., Zhang, Y., Gao, W., & Zhou, D. (2020). The Investigation of Urbanization and Urban Heat Island in Beijing Based on Remote Sensing. Procedia-Social and Behavioral Sciences, 216, 141-150.
  • Zhan, Q., Meng, F., Xiao, Y. (2015). Exploring the relationships of between land surface temperature, ground coverage ratio and building volume density in an urbanized environment. The International Archives of Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences, 40(7): 255.
  • Jiang, J., Tian, G. (2010). Analysis of the impact of land use/land cover change on land surface temperature with remote sensing. Journal of Applied Procedia environmental sciences, 2, 571-575.
دوره 7، شماره 1 - شماره پیاپی 25
تابستان 1403
صفحه 445-459

  • تاریخ دریافت 16 خرداد 1403
  • تاریخ بازنگری 20 مرداد 1403
  • تاریخ پذیرش 09 مرداد 1403