بررسي آثار تغييرات كاربري اراضي بر الگوهاي زماني - مكاني دماي سطح زمين و جزاير حرارتي؛ مطالعة موردي: شهرستان سقز

Investigating the Effects of Land Use Change on Spatiotemporal Patterns of Land Surface Temperature and Thermal Islands (Case Study: Saqqez County

دماي سطح زمين، يكي از مؤلفه‌هاي مهم در علوم محيطي و برنامه‌ريزي شهري محسوب مي‌شود. فعاليت‌هاي انساني مانند تخريب كاربري اراضي و توسعة مناطق شهري موجب افزايش دماي سطح زمين و پيرو آن پيدايش جزاير حرارتي مي‌شود و اين پديده در گذر زمان تأثيرات نامطلوبي بر سلامت انسان مي‌گذارد. هدف مطالعة حاضر، بررسي آثار تغييرات كاربري اراضي بر الگوهاي زماني - مكاني دماي سطح زمين و جزاير حرارتي در شهرستان سقز است. در اين مطالعه نخست تصاوير سال‌هاي 1989، 1998، 2008 و 2018 با استفاده از الگوريتم حداكثر احتمال در نرم‌افزار ENVI طبقه‌بندي و سپس با استفاده از الگوريتم پنجرة مجزا دماي سطح زمين در محيط GIS استخراج شد؛ همچنين براي بررسي زماني - مكاني دماي سطح زمين و جزاير حرارتي شاخص‌هاي NDVI، UHII و UHIII به كار رفت و دماي طبقات پوشش گياهي كم، متوسط و زياد طي دوره استخراج شد.نتايج ارزيابي دقت طبقه‌بندي با ضريب كاپاي بيش از 80درصد، معتبربودن نتايج را نشان مي‌دهد. همچنين نتايج بررسي تغييرات كاربري‌ها حاكي از روند افزايشي كاربري‌هاي آب، نواحي مسكوني و باير و روند كاهشي پوشش گياهي است؛ به‌ بيان ديگر3.68, 38.43 ,514/02 km كيلومترمربع به ترتيب به مساحت كاربري‌هاي آب، نواحي مسكوني و باير افزوده‌ و 550/06 كيلومترمربع از مساحت پوشش گياهي در دورة 29ساله كاسته شده است. نتايج بيشترين دماي هر كاربري نيز نشان‌دهندة روند افزايشي دما در كاربري‌هاي نواحي مسكوني، باير و پوشش گياهي طي دورة مطالعه‌شده است و با توجه به نتايج شاخص‌هاي UHII و UHIII، طبقة با پوشش گياهي كم بيشترين دما را نسبت به طبقات با پوشش گياهي متوسط و زياد داشته است. براساس نتايج اين شاخص‌ها نيز جزاير حرارتي در سال‌هاي 2008 و 2018 در نواحي شمال شرق اين شهرستان رخ‌ داده است. پژوهش حاضر علاوه بر بررسي تأثير تغييرات هر كاربري بر تغييرات دماي سطح زمين، به معرفي و استفاده از شاخص‌هاي UHII و UHIII براي تحليل زماني - مكاني دماي سطح زمين و جزاير حرارتي توجه داشته است.

Land surface temperature is one of the important parameters in environmental science and urban planning. Human activities, such as land use degradation and urban development, have the effect of increasing the land surface temperature and thus the appearance of thermal islands, and this phenomenon has adverse effects on human health over time. The aim of this study was to investigate the effects of land use change on spatiotemporal patterns of land surface temperature and thermal islands in Saqqez city. In this study, images from the years 1989, 1998, 2008, and 2018 were first categorized using the Maximum Likelihood Algorithm in ENVI software. Then, using a Split window algorithm, land surface temperature was extracted in the GIS software. Also NDVI, UHII, and UHIII indices were used to study the spatiotemporal land surface temperature and thermal islands. Also, land surface temperature of the low, medium and high vegetation classes was extracted during the period. The results of the classification accuracy with Kappa coefficient above 80% show the validity of the results. Also, the results of the evaluation of land use changes indicate the increasing trend of water, residential and bare lands areas and the decreasing trend of vegetation. In other words, 3.68, 38.43 and 514/02 km, respectively, are the area of water, residential and bare lands areas has been added, and a total of 550/06 km2 has been cut from the vegetation area to the 29-year period. Also, the results of maximum temperature of each land use indicate an increasing trend in temperature in residential and bare lands areas and vegetation during the studied period. According to the results of UHII and UHIII indices, the class with low vegetation has the highest temperature compared to the middle and high vegetation classes and also based on the results of these indicators, the thermal islands occurred in the northeastern parts of the city in 2008 and 2018.