ارزيابي شاخص هاي طيفي و استخراج عوارض ساخته شده و ساخته نشده شهري و مقايسه آن با دماي سطح زمين با استفاده از تصاوير ماهواره اي لندست 7 و 8 مطالعه موردي: شهر تهران

Evaluation of spectral indices and extraction of constructed and non-constructed urban features and its comparison with ground surface temperature using Landsat 7 and 8 satellite images (Study area, Tehran)

حرارت سطح زمين يكي از شاخص‌هاي مهم در پژوهش مدل‌هاي تعادل انرژي در سطح زمين و فعل و انفعالت بين زمين و اتمسفر در مقياس‌‌هاي منطقه‌اي و جهاني است. امروز تصاوير ماهواره‌اي در طول موج‌هاي مادون قرمز و قرمز حرارتي به دليل پوشش وسيع، منبع اطلاعاتي مناسبي براي تهيه نقشه‌هاي حرارتي سطح آب و خشكي هستند. امروزه در شهرها پديدۀ جزاير حرارتي خسارات متعددي چه جاني و مالي به شهروندان تحميل مي‌كند و يكي از معضلات در شهرها به شمار مي‌رود كه براي بررسي و كنترل اين پديده مي‌توان از تصاوير ماهواره‌اي مناسب استفاده كرد و بخش‌هاي آلودۀ شهر را شناسايي و مديريت كرد، لذا هدف از اين پژوهش، تهيه تغييرات صورت گرفته در ساخت و سازهاي شهري و افزايش بي‌رويه ساختمان‌ها و رابطۀ آن‌‌ها با دماي سطح زمين با استفاده از داده‌هاي سنجنده‌هاي ETM, OLI ماهوارۀ لندست در دو سال 2002 و 2019 براي شهر تهران است. در انجام اين پژوهش از روش Gram_Schmidet كه جهت تلفيق اين تصاوير توسعه داده شده است، استفاده گرديد و داده‌هاي دو سال 2002 و 2019 كه همگي در فصل زمستان تصويربرداري شده‌اند، تهيه و مورد تحليل و ارزيابي قرار گرفت. براي صحت سنجي روش و ميزان دقت طبقه‌بندي نيز از شاخص‌هاي ضريب همبستگي، ضريب كاپا استفاده شده است. نتايج به دست آمده نشان مي‌دهد؛ شاخص‌هاي VbSWIR_BI و IBI بالاترين دقت را نسبت به ساير شاخص‌ها دارند؛ در حالي‌كه نتايج شاخص VbSWIR_BI تغييرات زماني و مكاني شهر تهران را در يك نتيجه قابل قبول نشان مي‌دهد؛ همچنين با توجه به نتايج به دست آمده از طريق دماي سطح زمين، با افزايش ساخت و سازها افزايش دماي شهر تهران به مناطق شمالي و مركزي شهر نيز كشيده شده است.

Surface temperature is one of the important indicators in the study of models of energy balance at the surface and interactions between the earth and the atmosphere on a regional and global scale. Today, satellite imagery in thermal infrared and red wavelengths is a good source of information for water and land surface thermal mapping due to its extensive coverage. Today, the phenomenon of thermal islands in cities causes many human and financial losses to citizens. One of the problems in cities is that to study and control this phenomenon, you can use appropriate satellite images and identify and manage the infected parts of the city. Therefore, the purpose of this study is to prepare the changes made in urban constructions and the uncontrolled increase of buildings and their relationship with the ground surface temperature using the data of ETM and OLI sensors of Landsat satellite in 2002 and 2019 for Tehran. In this study, the Gram_Schmidet method, which was developed to combine these images, was used. an‎d data for 2002 and 2019, all captured in winter, were prepared, analyzed and evaluated. Correlation coefficient and kappa coefficient indices have been used to verify the method and classification accuracy. The results show; The VbSWIR_BI and IBI indices have the highest accuracy compared to other indices while the results of VbSWIR_BI index show the temporal and spatial changes of Tehran in an acceptable result. Also, according to the results obtained through the surface temperature, with the increase in construction, the increase in temperature in Tehran has been extended to the northern and central regions of the city.