Влияние городской среды на формирование локальных климатических зон и тепловых аномалий

DOI: 10.35595/2414-9179-2024-2-30-543-555

Посмотреть или загрузить статью (Rus)

Об авторах

А.А. Гостева

Федеральный исследовательский центр «Красноярский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук»,
Академгородок, д. 50, Красноярск, Россия, 660036,
E-mail: AGosteva@icm.krasn.ru

А.К. Матузко

Институт вычислительного моделирования СО РАН,
Академгородок, д. 50/44, Красноярск, Россия, 660036,
E-mail: akmatuzko@icm.krasn.ru

Аннотация

Исследование температуры поверхности земли (LST) по спутниковым данным Landsat-8 и Landsat-9 г. Красноярска за период с 2013 по 2022 г. позволило авторам выделить характерные для территории тепловые аномалии, которые возникают в границах городского острова тепла (ГОТ). Имеется также архив значений температуры воздуха по данным сети наземных наблюдений Федерального исследовательского центра КНЦ СО РАН с 2020 г. При анализе городской территории эффективнее рассматривать эти показатели вместе. При совмещении контуров тепловых аномалий по сезонам были выбраны те, которые оказывают наибольшее влияние на город и считаются авторами всесезонными постоянными тепловыми аномалиями. Отмечается их сезонная динамика в зависимости от сезона весна, лето или осень, поэтому на исследуемой территории авторами были выбраны данные за несколько разных сезонов с 2020 до 2022 г. Зимний период не рассматривается по причине отсутствия данных о температуре поверхности из-за наличия снежного покрова. Для более детального рассмотрения городской среды в данном исследовании рассматривается классификация локальных климатических зон (ЛКЗ). Выявлено изменение контуров ЛКЗ при сравнении карт температуры поверхности 2020 и 2022 гг., а также наблюдается смена классов ЛКЗ за счет активной застройки по нескольким направлениям (в северо-западном, северном и юго-восточном) и расширения городских границ. Проанализирован архив данных о температуре воздуха и поверхности. Рассмотрено местоположение промышленных объектов с контурами постоянных тепловых аномалий и оценивалось влияние городской среды на их взаиморасположение.

Ключ. слова

ЛКЗ, LST, Landsat, ГОТ, тепловые аномалии, тепловые спутниковые снимки

Список литературы

  1. Гостева А.А, Матузко А.К., Якубайлик О.Э. Алгоритм вычисления температуры поверхности для восстановления потери данных Landsat-8–9 Collection 2 Level 2. ИнтерКарто. ИнтерГИС, 2023. Т. 29. № 1. С. 318–329. DOI: 10.35595/2414-9179-2023-1-29-318-329.
  2. Самсонов Т.Е., Тригуб К.С. Картографирование локальных климатических зон Москвы по космическим снимкам. Геодезия и картография, 2018. Т. 79. № 6. С. 14–25. DOI: 10.22389/0016-7126-2018-936-6-14-25.
  3. Borzino N., Chng S., Mughal M.O., Schubert R. Willingness to Pay for Urban Heat Island Mitigation: A Case Study of Singapore. Climate, 2020. V. 8. Iss. 7. P. 82. DOI: 10.3390/cli8070082.
  4. Cheval S., Micu D., Dumitrescu A., Irimescu A., Frighenciu M., Iojă C., Tudose N.C., Davidescu Ș., Antonescu B. Meteorological and Ancillary Data Resources for Climate Research in Urban Areas. Climate, 2020. V. 8. Iss. 3. P. 37. DOI: 10.3390/cli8030037.
  5. Choate M.J., Rengarajan R., Storey J.C., Lubke M. Landsat-9 Geometric Characteristics Using Underfly Data. Remote Sensing, 2022. V. 14. Iss. 15. P. 3781. DOI: 10.3390/rs14153781.
  6. Liu L., Zhang Y. Urban heat island analysis using the Landsat TM data and ASTER Data: A case study in Hong Kong. Remote Sensing, 2011. V. 3. P. 1535–1552.
  7. Malakar N.K., Hulley G.C., Hook S.J., Laraby K., Cook M., Schott J.R. An operational land surface temperature product for Landsat thermal data: Methodology and validation. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2018. V. 56. P. 5717–5735.
  8. Matuzko A.K., Yakubailik O.E. Urban heat island effects over Krasnoyarsk obtained on the basis of Landsat-8 remote sensing data. IOP Conference Series: Earth and Environmental Sciences, 2018. V. 211. P. 012010. DOI: 10.1088/1755-1315/211/1/012010.
  9. Oke T.R., Mills G., Voogt J.A. Urban Climates. Cambridge, UK: Cambridge University Press, 2017. 525 p.
  10. Yakubailik O., Zavorue V., Malimonov M.I., Pushkarev A. Spatial Analysis of Air Pollution in Krasnoyarsk. CEUR Workshop Proceedings, 2020. V. 2534. P. 84.
  11. Zhou D., Xiao J., Bonafoni S., Berger C., Deilami K., Zhou Y., Frolking S., Yao R., Qiao Z., Sobrino J.A. Satellite remote sensing of surface urban heat islands: Progress, challenges and perspectives. Remote Sensing, 2019. V. 11. Iss. 1. P. 48. DOI: 10.3390/rs11010048.

Для цитирования: Гостева А.А., Матузко А.К. Влияние городской среды на формирование локальных климатических зон и тепловых аномалий. ИнтерКарто. ИнтерГИС. Геоинформационное обеспечение устойчивого развития территорий: Материалы Междунар. конф. M: Географический факультет МГУ, 2024. Т. 30. Ч. 2. С. 543–555 DOI: 10.35595/2414-9179-2024-2-30-543-555

For citation: Gosteva A.A., Matuzko A.K. Influence of the urban environment on the formation of local climate zones and thermal anomalies. InterCarto. InterGIS. GI support of sustainable development of territories: Proceedings of the International conference. Moscow: MSU, Faculty of Geography, 2024. V. 30. Part 2. P. 543–555. DOI: 10.35595/2414-9179-2024-2-30-543-555 (in Russian)