نوع مقاله: مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد اقلیم‌‌شناسی شهری دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

2 استادیار اقلیم‌شناسی دانشگاه فردوسی مشهد، مشهد، ایران

3 دکتری اقلیم‌شناسی، مؤسسۀ تحقیقات آب وزارت نیرو

چکیده

افزایش دمای کلان‌شهرها، بحران شهرنشینی در قرن حاضر است. هدف این تحقیق شناخت تغییرات فضایی دمای سطحی در شهر مشهد است که با باند حرارتی 11 تصویر لندست برای دورۀ 2009 تا 2013 و نقشۀ رقومی کاربری اراضی مشخص شد. در این مطالعه برای محاسبۀ دمای سطحی، از روش الگوریتم پنجرۀ مجزا استفاده شد. مدل الگوی فضایی دمای سطحی شهر مشهد در طول سال، افزایش دمای سطحی از مرکز به حاشیۀ شهر در زمان گذر ماهواره است؛ به‌طوری که مناطق مرکزی و قدیمی شهر (سناباد، آبکوه، سعدآباد، ملک‌آباد)، دمای سطحی پایین‌تری نسبت‌به حومۀ شهر دارند. بالاترین دمای سطحی در حاشیۀ جنوبی شهر، پیش‌کوه‌های بینالود از غرب تا جنوب شرقی مشهد، راه‌آهن، فرودگاه، میدان شهدا، حاشیۀ بزرگراه امام علی و کمر‌بندی همت، ششصد دستگاه، کارخانۀ قند و نخ‌ریسی و فضاهای باز خالی و فاقد کاربری شهری است. کاربری‌های حمل‌و‌نقل شهری، زمین بایر و ارتفاعات در طول سال، حداکثر دمای سطحی و حداقل دما، در کاربری تفریحی و توریستی، کشاورزی و باغ‌ها به‌خصوص در ماه‌های گرم وجود دارد. منطقۀ 12 شهری، گرم‌ترین و منطقۀ 1، خنک‌ترین منطقۀ شهر مشهد به‌لحاظ دمای سطحی است. حداکثر دمای سطحی مشهد، در ماه‌های تیر و مرداد، و حداقل دما، در آذر بوده و دامنۀ فضایی دمای سطحی شهر، به‌ترتیب در ماه آوریل (فروردین) و فصل بهار، بیشترین و در ماه اکتبر (مهر) و پاییز، کمترین است.
 

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Evaluation of Spatial Variations of Surface Temperature in Mashhad Metropolis

نویسندگان [English]

  • somayeh delbasteh 1
  • dr.reza doostan 2
  • dr.nematollah karimi 3

چکیده [English]

The increase in the temperature of cities is the urbanization crisis of the present century. The purpose of this study was to identify surface temperature spatial variations in the city of Mashhad, which was characterized by the thermal bonding of 11 Landsat images for the period 2009-2013 and the digital land use map. In this equation, a separate window algorithm was used to calculate the surface temperature. The model of the spatial pattern of the surface temperature of the city of Mashhad during the year is the increase of surface temperatures from the center to the periphery of the city at the time of the passage of the satellite, so that the central and old parts of the city (Sanabad, Abkouh, Saadabad, Malekabad), have lower surface temperatures than The highest surface temperature in the southern margin of the city, in front of the Binalood Mountains from the west to the south-east of Mashhad, the railway, the airport, Shohada square, the border of Imam Ali Highway and the Hemmat ring way, Sheshsad Dastgah, the sugar  factory and spinning mill, and the empty open spaces and and no urban use. Urban transportation usages, bare lands and altitudes throughout the year, maximum surface temperatures and minimum temperatures, are used for recreational and tourist use, agriculture and gardens, especially in hot months. The 12th district of the city is the warmest and district 1 is the coolest district in the city of Mashhad in terms of surface temperature. The maximum surface temperature of Mashhad is in the months of July and August, and the minimum temperature is in December, and the spatial extent of the surface temperature of the city is respectively September and the spring is the highest in October and the lowest in autumn.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Spatial Pattern
  • Landsat Satellite
  • land surface temperature change
  • Land Use

امیری، رضا؛ عباس علی‌محمدی و سید کاظم علوی‌پناه  (1386)، مطالعۀ تغییرپذیری فضایی-زمانی حرارت در ارتباط با کاربری/پوشش زمین در منطقۀ شهری تبریز با استفاده از داده‌های حرارتی و انعکاسی TM و ETM+ لندست، محیط‌شناسی، دورۀ 3، شمارۀ 43، صفحه107-120.

2- احمدی، محمود؛  داوود عاشورلو و مهدی نارنگی‌فرد (1391)، تغییرات زمانی- مکانی الگوهای حرارتی و کاربردی شهر شیراز با استفاده از داده‌های سنجنده ETM+ & TM، سنجش از دور و GIS ایران، دورۀ 4، شمارۀ 4، صفحه55-68.

3- اسکورو، ژیزل، (1391). اقلیم و شهر . ترجمۀ کاظم جاجرمی. انتشارات اندیشه‌های گوهربار تهران. چاپ دوم. .تهران.

4-حجازی‌زاده، زهرا؛ پرویز ضیاییان فیروزآبادی و علیرضا شیرخانی ( 1392)، مقایسۀ تخمین دمای سطح با استفاده از داده‌های باند حرارتی سنجنده‌های ماهواره‌ای در غرب استان تهران و قزوین، جغرافیا، دورۀ 11، شمارۀ 38، صفحه 33-49.

5-جویباری‌مقدم، یاسر؛ محمدآخوند‌زاده و محمدرضا سراجیان (1394)، ارائۀ یک الگوریتم مجزای نوین به‌منظور تخمین دمای سطحی از داده‌های ماهوارۀ لندست 8، علوم و فنون نقشه‌برداری، دورۀ 5، شمارۀ 1، صفحه 215-226.

6- دشتکیان، کاظم و محمد علی دهقانی‌تفتی (1386)، بررسی دمای سطح زمین در ارتباط با پوشش گیاهی و توسعۀ شهری با استفاده از سنجش از دور و سامانه‌های اطلاعات جغرافیایی در مناطق بیابانی (مطالعۀ موردی: منطقۀ یزد- اشکذر)، پژوهش و سازندگی، دورۀ 20، شمارۀ 77، صفحه 169-179.

7- رمضانی، بهمن و سیده مریم دخت‌محمد (1389)، شناخت محدودۀ مکانی تشکیل جزیرۀ گرمایی در شهر رشت، پژوهش و برنامه‌ریزی شهری، سال 1، شمارۀ 1، صفحه 49-64.

8- ساسان‌پور، فرزانه؛ پرویز ضیاییان فیروزآبادی و مریم بهادری (1392)، بررسی رابطۀ کاربری و پوشش اراضی و جزایر حرارتی شهر تهران، جغرافیا، دورۀ 11، شمارۀ 39، صفحه 256-270.

9- شکیبا، علیرضا؛ پرویز ضیاییان فیروزآبادی؛ داوود عاشورلو و سودابه نامداری (1388). تحلیل رابطۀ کاربری و پوشش اراضی و جزایر حرارتی شهر تهران، بااستفاده از داده‌های+ ETM، نشریۀ سنجش از دور و GIS ایران، دورۀ 1، شمارۀ 1، صفحه 39-56.

10- صادقی‌نیا، علیرضا؛ بهلول علیجانی و پرویز ضیاییان فیروزآبادی (1391)، تحلیل فضایی-زمانی جزیرۀ حرارتی کلان‌شهر تهران با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی، جغرافیا و مخاطرات محیطی، سال 1، شمارۀ 4، صفحه 1-17.

11- عبداللهی، جلال؛ سید علی محمد چراغی و محمد حسن رحیمیان (1387)، مقایسۀ آثار زیست‌محیطی تغییر کاربری اراضی بر تغییر پوشش گیاهی و دمای سطحی در مناطق شهری و غیرشهری با به‌کارگیری سنجش از دور، محیط‌شناسی، دورۀ 34، شمارۀ 45، صفحه 85-96.

12- کاویانی، عباس؛ تیمور سهرابی و پیمان دانش‌کار آراسته (1392)، تخمین دمای سطح زمین با استفاده از شاخص اختلاف نرمال‌شده (NDVI) در تصاویر سنجنده‌های MODIS و ETM+ Landsat، هواشناسی کشاورزی،  دورۀ 1، شمارۀ 1، صفحه 14-25.

13- مشتاق، ناهید؛ رضا جعفری و سعید سلطانی (1390)، بررسی تغییرات دمای سطحی و کاربری اراضی با استفاده از داده‌های سنجش از دور (مطالعۀ موردی: شهر اصفهان)، هفتمین همایش ملی علوم و مهندسی آبخیزداری، 7-8 اردیبهشت 1390.

14- معروف‌نژاد، عباس (1390)، تأثیر کاربری‌های شهری در ایجاد جزایر حرارتی، (مطالعۀ موردی: شهر اهواز)، آمایش محیط، دورۀ 4، شمارۀ 14، صفحه 65-90.

15- موسوی بایگی، محمد؛ بتول اشرف؛ علیرضا فریدحسینی و آمنه میان‌آبادی (1391)، بررسی جزیرۀ حرارتی شهر مشهد با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای و نظریۀ فرکتال، جغرافیا و مخاطرات محیطی، دورۀ1، شمارۀ 1، صفحه 35-49.

16- هاشمی، سید محمود؛ سیدکاظم علوی‌پناه و مرتضی دیناروندی (1392)، ارزیابی توزیع مکانی دمای سطح زمین در محیط زیست شهری با کاربرد سنجش از دور حرارتی، محیط‌شناسی، دوره 39، شمارۀ 1، صفحه 81-92.

17- ونگ، تای چی و بلیندا یوئن. (1392). برنامه‌ریزی شهر اکولوژیک: سیاست‌ها، تجارب و طراحی. ترجمۀ محمد‌رحیم رهنما و الهه کریمی.انتشارات جهاد دانشگاهی مشهد. چاپ اول. مشهد.

18-Buyantuyev, A., Wu, J (2010). Urban Heat Island and landscape Heterogeneity: Linking Spatiotemporal Variation in Surface Temperatures to Land-Cover and Socioeconomic Patterns. J. Landscape Ecology 25: pp.17-33.

19- Nduati, E.W., Mundia, Ch. N., Moses M. Ngigi,M. M., Kenduiywo, B.K (2013).A Remote Sensing – based approach to Evaluation of Trends and impacts of Land Surface changes in the Mara Ecosystem. Proceeding of global geospatial conference, Addis Ababa, Ethiopia, 4-8 November.

20-Malekpour, P. Taleai, M (2011). Modeling of Relationship between Land use /Cover and land Surface Temperature Using ASTER datasets. Journal of Environmental Studies 37:pp. 10-12.

21- Lilly Rose, A., Monsingh, D., Devadas (2009). Analysis of land surface temperature and land use/land cover types using remote sensing imagery – a case in Chennai city, India, The seventh international conference on urban climate, 29 June-3July 2009, Yokohama, Japan.

22- Sundara Kumar, K., Udaya Bhaskar, P., Padmakumari, K( 2012).Estimation of Land Surface Temperature to Study Urban Heat Island Effect Using Landsat ETM+ Image. International Journal of Engineering Science and Technology 4: pp.771-778.

23-Li, Y.y., Zhang, H., Kainz, W (2012).Monitoring Patterns of Urban heat island of the fast – growing Shanghai metropolis, China: using time – series of Land sat TM/ETM+ data. International Journal of Applied Earth Observation and GeoInformation19: pp. 127-138.

24-Zhang, H., Qi, Z.f., Ye, X.y, Cai, Y.B., Ma, W.C., Chen, M, n (2013). Analyses of Land use / Land cover Change, Population Shift, and effects on spatiotemporal patterns of urban heat islands in metropolitan Shanghai, China. Applied Geography 44: pp. 121-133.

25- Omran, El.E (2012).Detection of land – use and surface temperature change at different resolutions. Journal of Geographic Information System 4: pp.189-203.