ارزیابی اثر تغییرات کاربری بر الگوی مکانی زمانی دمای سطح زمین و جزایر حرارتی در شهر اهواز با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای

دمایی سطح زمین (lst) یکی از پارامترهای مهم در مطالعه تغییرات آب و هوایی و فرآیندهای فیزیکی سطح زمین است. در این مطالعه، ابتدا تاثیر تغییرات کاربری اراضی بر دمای سطح زمین در شهر اهواز مورد بررسی قرار گرفت. برای این کار، تصاویر ماهواره‌ای سال‌های 2002، 2013 و 2020 با روش شیءگرا، طبقه‌بندی‌شده و دمای سطح زمین با استفاده از الگوریتم پنجره مجزا محاسبه گردید. در ادامه جهت بررسی الگوهای مکانی زمانی دمای سطح زمین و جزایر حرارتی، از سه شاخص ndvi، uhii و uhiii استفاده شده و دمای طبقات پوشش‌گیاهی استخراج گردید. مقادیر خطای rmse بین دمای اندازه‌گیری شده میدانی و دمای استخراج‌شده از تصاویر سال‌های 2002، 2013 و 2020 به ترتیب 1.79، 1.66 و 0.98 محاسبه شد. نتایج نشان داد؛ در سال‌های 2002 2020 نواحی ساخته‌شده و نواحی بایر به ترتیب 5779.69 و 2521.66 هکتار افزایش و پوشش‌گیاهی و پهنه‌های آب به ترتیب 3200.15 و 57.89 هکتار کاهش یافته است. طی این دوره، دمای سطح زمین در نواحی ساخته‌شده، نواحی بایر، پوشش‌گیاهی و پهنه‌های آب به ترتیب 4.10، 5.26، 6.32 و 3.93 درجه افزایش پیدا کرده است. همچنین شاخص uhiii روند افزایشی داشته و بیشترین شدت جزایر حرارتی در سال‌های 2002، 2013 و 2020 به ترتیب در نواحی جنوبی، شرقی و شمال‌غربی شهر بوده است. نتایج تحلیل همبستگی دو متغیر lst و ndvi، گویای ارتباط منفی قوی بین آن‌ها بوده و افزایش شاخص uhiii با کاهش مقادیر پوشش‌گیاهی ارتباط مستقیم داشته است. بنابراین، پوشش‌گیاهی اثر مهمی در کاهش دمای سطح زمین و شدت جزایر حرارتی دارد.

evaluation of the effect of land use changes on the spatiotemporal pattern of land surface temperature and heat islands in ahvaz city using satellite images

land surface temperature (lst) is one of the essential parameters in the study of climate change and the physical processes of the land surface. this study investigated the effect of land-use changes on land surface temperature in ahvaz. for this purpose, the satellite images of 2002, 2013 and 2020 were classified by the object-oriented method and the surface temperature of the land was calculated using a separate window algorithm. next, to investigate the spatial and temporal patterns of land surface temperature and heat islands, three indices, ndvi, uhii and uhiii, were used, and the temperature of vegetation layers was extracted. the rmse values between the field-measured temperature and the temperature extracted from 2002, 2013 and 2020 images were calculated as 1.79, 1.66 and 0.98, respectively. the results showed that in 2002-2020, built-up and barren areas increased by 5779.69 and 2521.66 hectares, respectively, and vegetation cover and water areas decreased by 3200.15 and 57.89 hectares, respectively. during this period, the land surface temperature in built-up, barren, vegetation, and water areas has increased by 4.10, 5.26, 6.32 and 3.93 degrees, respectively. also, the uhiii index has been increasing, and the highest intensity of heat islands in 2002, 2013 and 2020 was in the southern, eastern and northwestern areas, respectively. the results of the correlation analysis of two lst and ndvi variables show a strong negative relationship between them, and the increase in the uhiii index has a direct relationship with the decrease in vegetation values. therefore, vegetation has an important effect in reducing the land surface temperature and the intensity of heat islands.