مستخرج از پایان‌نامه بررسی و مدل‌سازی تأثیر ترکیب و آرایش چشم‌انداز شهر یزد بر دمای سطح زمین با استفاده از یادگیری ماشین و داده‌های لندست-۸ و سنتینل-۲

Share
شکل ۱: موقعیت شهر یزد در استان و شهرستان یزد و کشور ایران

نویسندگان:

محمد منصورمقدم, ایمان روستا*, محمدصادق زمانی, محمدحسین مختاری, محمد کریمی فیروزجایی, سیدکاظم علوی‌پناه


چکیده:

اثر جزیره گرمایی شهری به‌دلیل تلاقی با چالش‌های محیط زیستی مهم قرن بیست و یکم یکی از مهم‌ترین بررسی‌ها در مورد پدیده‌های محیط زیستی است. در همین راستا، مطالعه دمای سطح زمین (LST)، چشم‌انداز واضحی از بررسی جزایر گرمایی در شهرها به‌دست می‌دهد که با توجه به اقلیم گرم و خشک شهر یزد، بررسی وضعیت و عوامل اثرگذار بر LST در این شهر را ضروری می‌نمایاند. این پژوهش با استفاده از تصویر فیوژن شده طیفی و مکانی لندست ۸ برای ماه آگوست سال ۲۰۲۰ میلادی و با بهره‌گیری از الگوریتم‌های یادگیری ماشین سعی دارد تا تغییرات LST را با محاسبه پارامترهای مختلف مرتبط با چشم‌انداز سطح زمین شهری مدل کند. بر اساس نتایج این پژوهش، فیوژن طیفی-مکانی تصویر لندست ۸ با سنتینل ۲ به روش بارزسازی پن، موجب افزایش ۱۰٫۷%ی دقت کلی و ۱۶٫۵%ی ضریب کاپا در طبقه بندی این تصویر شد. این پژوهش همچنین نشان داد که اکثر پارامترهای مرتبط با همسایگی با پوشش اراضی در رده ۱ تا ۱۱ تأثیرگذاری بر LST شهر یزد قرار دارند. دراین‌بین، مجاورت با پوشش زمین‌های بایر در شعاع ۱۰۰، ۵۰ و ۱۵۰ متر به‌ترتیب رتبه ۱ تا ۳ مهم‌ترین پارامترهای اثرگذار بر LST را از آن خود کردند. این پژوهش نشان داد که تغییر آرایش پوشش اراضی می‌تواند بر LST اثرگذار بوده و تغییر پوشش زمین‌های بایر به مناطق ساخته‌شده، تا °C 1.1، به پوشش گیاهی، تا °C 2.1 و تغییر ۳۰% از زمین‌های بایر به پوشش گیاهی، تا °C 1.6 می‌تواند میانگین LST را در شهر یزد کاهش دهد. همچنین این پژوهش با بررسی دو رویکرد مختلف شبیه‌سازی ایجاد پوشش گیاهی در سطح شهر یزد نشان داد که رویکرد صرفه جویی در زمین می‌تواند میانگین LST را در شهر یزد تا ۱٫۳ درجه و رویکرد تقسیم زمین تا °C 1.4 کاهش دهد.