کمی سازی تاثیر پارامترهای سطحی و شرایط اقلیمی بر دمای سطح زمین با استفاده از داده های انعکاسی و حرارتی سنجش‌ازدور

دمای سطح زمین (lst) برای انواع وسیعی از مطالعات علمی اقلیم شناسی، هیدرولوژی، منابع طبیعی و غیره مورد نیاز است. پارامترهای مختلفی ازجمله جنس مواد تشکیل دهنده سطح، شرایط توپوگرافی، شرایط محیطی و میزان تابش رسیده به سطح بر lst تاثیرگذار هستند. هدف از انجام پژوهش حاضر، بررسی تاثیر تغییرات توپوگرافی، شرایط اقلیمی و تابش ورودی بر lst با استفاده از داده های انعکاسی و حرارتی سنجش‌ازدور است. در این پژوهش از مجموعه داده های انعکاسی و حرارتی ماهواره لندست 8، مدل رقومی ارتفاعی aster، محصول بخارآب مودیس (mod07) برای تاریخ 2 مرداد 1397 و نقشه توپوگرافی و اقلیمی منطقه جنوب استان کرمان استفاده شد. برای محاسبه lst از روش تک کاناله و جهت محاسبه تابش طول‌موج کوتاه و بلند ورودی به سطح، از روش ارائه‌شده در الگوریتم بیلان انرژی سبال استفاده‌ شد. ارتباط بین lst با متغیر های مستقل ازجمله ارتفاع، شیب، جهت شیب، پوشش گیاهی و تابش ورودی به سطح با استفاده از تحلیل های آماری بررسی‌شد. نتایج نشان داد که ضریب همبستگی بین lst و هر یک از پارامترهای مستقل بیشتر از 0.7 می باشد. همچنین با بررسی های آماری، معنادار بودن نتایج ارتباط بین lst و پارامترهای توپوگرافی، شاخص اختلاف پوشش گیاهی نرمال شده (ndvi) و تابش ورودی در سطح 95 درصد معنادار بود. نتایج بررسی lst در شرایط اقلیمی فراخشک، خشک، نیمه‌خشک، مدیترانه ای، نیمه مرطوب و مرطوب بیانگر این است که اقلیم های با دمای بالاتر نسبت به اقلیم های با دمای پایین تر دارای میانگین ارتفاع و ndvi پایین تر و دارای میانگین تابش طول‌موج بلند ورودی به سطح بالاتری هستند.

Quantifying the effect of surface parameters and climatic conditions on land surface temperature using reflective and thermal remote sensing data

The land surface temperature (LST) plays a vital role in a wide range of scientific researches including climatology, hydrology, natural resources and etc. There are some determining factors which affect the land surface temperature, such as the kind of surface elements, topography and environmental conditions and also the amount of incoming radiation to the surface. The objective of this study is to investigate the effect of topographic parameters, climatic conditions and downward radiation on land surface temperature using remote sensing data. For this purpose, the Landsat 8 satellite image, ASTER digital elevation model, MODIS water vapor product (MOD07) on 24 July 2018, topography and climate map of Kerman province were used. To calculate the LST and downward shortwave and longwave radiation to surface the single channel and SEBAL energy balance algorithms were used, respectively. Finally, using statistical analysis the relationship between LST and independent variables, including elevation, slope, aspect, vegetation cover index and downward radiation to the surface were studied. The results of the study shown that the correlation coefficient between the LST and each of the independent parameters is more than 0.7. Also, the relationship between LST and topographic, normalized difference vegetation index (NDVI) and downward radiation parameters at the 95% level was significant. The results of the mean of LST values in climatic conditions, including extradry, dry, semidry, Mediterranean, semiwet and wet indicate that climates classes with higher LST relative to climates classes with lower LST have means of elevation, NDVI lower and mean longwave downward radiation to surface higher.