ФОТОГРАМЕТРИЯ, ЛАЗЕРНО СКАНИРАНЕ, СПЪТНИКОВИ ИЗСЛЕДВАНИЯ
АНАЛИЗ НА ИЗВЛЕЧЕНИТЕ ДАННИ ЗА ТЕМПЕРАТУРАТА НА ЗЕМНАТА ПОВЪРХНОСТ И ОБЕКТИТЕ В УРБАНИЗИРАНА ТЕРИТОРИЯ ПО ИЗОБРАЖЕНИЯ ОТ LANDSAT 8
Инж. Борислав Петров, ГЕО МОБАЙЛ ООД, доц. д-р инж. Силвия Кацарска-Филипова, УАСГ
SUMMARY
Land Surface Temperature( LST) is a crucial parameter in various fields ranging from global climate change research and urban planning to its integration in climate models. This study aims to assess the surface temperature at key locations within the city of Sofia using imagery from the LANDSAT 8 satellite. The variability of the retrieved land surface temperature values is analyzed in relation to the Normalized Difference Vegetation Index( NDVI) across different land cover types. The results include thematic maps showing the spatial distribution of surface temperature values for August 2023, as well as multicomponent analyses of urban features that exert the most significant influence on surface temperature. The impact of different objects, both natural and anthropogenic, within the area of interest is evaluated.
Keywords: Landsat 8, remote sensing, land cover, urban heat island, land surface temperature.
РЕЗЮМЕ
Температурата на земната повърхност е съществен фактор в много области – изследвания на глобалното изменение на климата, устройствено планиране, а също и съществен принос за климатичните модели. В това проучване е направен опит да се оцени температурата на земната повърхност за някои ключови точки в гр. София, използвайки изображения от спътника LANDSAT 8. Променливостта на получената температура на земната повърхност е изследвана по отношение на стойностите на нормирания разликов вегетационен индекс( NDVI) за различни типове земно покритие.
Като резултат са представени картосхеми на пространственото разпределение на измерените температурни стойности на земната повърхност за месец август 2023 г., както и многокомпонентни анализи на обектите в градската среда, които оказват най-голямо влияние върху температурата на повърхността. Оценено е влиянието на различните обекти( природни и антропогенни), попадащи в зоната на интерес.
Ключови думи: Landsat 8, дистанционни изследвания, земно покритие, градски топлинен остров, температура на земната повърхност.
1. ВЪВЕДЕНИЕ
Температурата на земната повърхност( Land Surface Temperature – LST) представлява ключов параметър при анализите на топлинната динамика в урбанизираната среда. LST влияе директно върху температурния режим на приземния атмосферен слой и играе съществена роля при определяне на енергийния обмен между земната повърхност и атмосферата. Това от своя страна обуславя вътрешния климат на сградите, както и нивото на термален комфорт на населението [ 3 ].
Физичните характеристики на различните типове градски повърхности – като цвят, степен на откритост към небето, улична геометрия, интензивност на трафика и човешка дейност, са от съществено значение за формирането на повърхностната температура в града. Пространственото разпределение и стойностите на LST са пряко свързани със свойствата на различните видове земно покритие [ 1 ].
Градските територии се отличават със сложна пространствена структура както в хоризонтално, така и във вертикално направление. Урбанизационните процеси оказват силно влияние върху формирането и развитието на вътрешния микроклимат. Съпътстващите промени в яркостните, топлинните, влагозадържащите и аеродинамичните свойства на градските повърхности водят до възникване на разнообразни микро и средномащабни климатични зони.
В този контекст дистанционните изследвания се утвърждават като основен инструмент за прецизно и систематично изучаване на температурата на земната повърхност в съвременните урбанизирани среди.
Основните продукти от работата на топлинните сензори са температура на земната повърхност( LST) и температура на морската повърхност( Sea Surface Temperature – SST). Те са основа за последващи анализи в множество различни области, въпреки че топлинните дистанционни изследвания( TIR RS) не са толкова широко разпространени( популярни), като дистанционните изследвания в оптичния и микровълновия диапазон. Във „ Fuegosat Synthesis Study“, проект спонсориран от Европейската Космическа Агенция( ЕSА), приложенията на TIR RS са класифицирани в различни предметни области, включващи 39 различни приложения, в т. ч. мониторинг на вулкани и пожари, разпознаване на водния стрес в земеделските култури и горите, земетресения, оценка на топлинния ресурс за растеж при растенията, анализ на градски топлинни острови, земно покритие и качество на въздуха, мониторинг и прогноза за наводнения, идентифициране на обекти, и т. н.
Що се отнася в частност до градските територии, дистанционно получените температурни данни са много полезни за картографиране и оценяване на топлинните острови на повърхността, често наричани градски топлинни острови на повърхността или градски топлинни острови. Данните за температурата и излъчвателната способност на повърхността в градска среда се използват предимно за анализиране на LST модели и тяхната връзка с характеристиките на повърхността, и за оценка на
14 ГКЗ 5-6’ 2025