Zonguldak Metropolitan Alanındaki Arazi Kullanımı Arazi Örtüsünün Yer Yüzey Sıcaklığına Etkisi

Year 2019, Volume: 4 Issue: 2, 101 - 111, 01.08.2019

Aliihsan Şekertekin , Aycan Murat Marangoz

https://doi.org/10.29128/geomatik.497051

Cited By: 8

Abstract

Bu çalışmanın amacı, Zonguldak metropolitan alanı için Landsat 8 uydusuna ait veriler yardımıyla Arazi Kullanımı Arazi Örtüsü (AKAÖ) ve Yer Yüzey Sıcaklığı (YYS) arasındaki ilişkinin araştırılmasıdır. Bu kapsamda 24 Mayıs 2017 tarihinde alınan Landsat 8 uydu görüntüsü kullanılmıştır. YYS çıkarımı için pratik bir yöntem olan mono-window algoritması ele alınmıştır ve AKAÖ haritalarının oluşturulması için piksel tabanlı maksimum benzerlik yönteminden yararlanılmıştır. YYS görüntüsünün doğruluk analizlerini gerçekleştirmek için uydu verisi ile eş zamanlık olarak arazi çalışması gerçekleştirilmiştir. Arazi çalışmasında, data loggerlar yardımıyla eş dağılımlı noktalarda sıcaklık ve nem ölçümleri gerçekleştirilmiştir. Elde edilen YYS değerleri ile yersel ölçümlerle elde edilen yakın hava sıcaklığı değerleri arasındaki korelasyon katsayısı (R) %83 olarak belirlenmiştir. Ayrıca, üç yüz rastgele nokta seçilerek gerçekleştirilen AKAÖ haritasının doğruluk analizinde, ortalama doğruluk ve Kappa değeri sırasıyla %90 ve 0.86 olarak belirlenmiştir. YYS görüntüsü AKAÖ haritası arasındaki ilişkiyi incelemek için her bir AKAÖ sınıfından kesitler alınarak bu kesitlere karşılık YYS değerleri çıkarılmıştır. Genel olarak, yerleşim alanları ile açık yüzeyler yüksek YYS değerlerine sahipken, ormanlık ve bitki örtüsü ile kaplı alanlardaki YYS değerlerinin daha düşük olduğu gözlemlenmiştir. Yerleşim yerlerindeki YYS değerlerinin, bitki örtüsü kaplı alanlara nazaran ortalama 4 ^oC daha yüksek olduğu tespit edilmiştir.

Keywords

Landsat-8, Bölgesel İklim Değişikliği, Yer Yüzey Sıcaklığı, Arazi Kullanımı Arazi Örtüsü, Mono-window Algoritması

References

• Amiri, R., Weng, Q., Alimohammadi, A., & Alavipanah, S. K. (2009). Spatial–temporal dynamics of land surface temperature in relation to fractional vegetation cover and land use/cover in the Tabriz urban area, Iran. Remote Sensing of Environment, 113(12), 2606–2617. https://doi.org/10.1016/j.rse.2009.07.021
• Avdan, U., & Jovanovska, G. (2016). Algorithm for Automated Mapping of Land Surface Temperature Using LANDSAT 8 Satellite Data. Journal of Sensors, 2016, 1–8. https://doi.org/10.1155/2016/1480307
• Balcik, F. (2014). Determining the impact of urban components on land surface temperature of Istanbul by using remote sensing indices. Environmental Monitoring and Assessment, 186(2), 859–872. https://doi.org/10.1007/s10661-013-3427-5
• Balçık, F. B., & Ergene, E. M. (2017). YER YÜZEY SICAKLIĞININ TERMAL UZAKTAN ALGILAMA VERİLERİ İLE BELİRLENMESİ : İSTANBUL ÖRNEĞİ. In TUFUAB 2017 (pp. 105–110).
• Benediktsson, J. A., Swain, P. H., & Ersoy, O. K. (1990). Neural Network Approaches Versus Statistical Methods In Classification Of Multisource Remote Sensing Data. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 28(4), 540–552. https://doi.org/10.1109/TGRS.1990.572944
• Cicek, I., Yilmaz, E., Turkoglu, N., & Caliskan, O. (2013). Ankara şehrinde yüzey sıcaklıklarının arazi örtüsüne göre mevsimsel değişimi. International Journal of Human Sciences, 10(1), 621–640.
• Duan, S.-B., Li, Z.-L., Wang, C., Zhang, S., Tang, B.-H., Leng, P., & Gao, M.-F. (2018). Landsurface temperature retrieval from Landsat 8 single-channel thermal infrared data in combination with NCEP reanalysis data and ASTER GED product. International Journal of Remote Sensing, 00(00), 1–16. https://doi.org/10.1080/01431161.2018.1460513
• Duman Yüksel, Ü., & Yılmaz, O. (2008). Ankara Kentinde Kentsel Isı Adası Etkisinin Yaz Aylarında Uzaktan Algilama ve Meteorolojik Gözlemlere Dayalı Olarak Saptanması ve Değerlendirilmesi. Gazi Üniv. Müh. Mim. Fak. Der., 23(4), 937–952.
• Gillespie, A., Rokugawa, S., Matsunaga, T., Steven Cothern, J., Hook, S., & Kahle, A. B. (1998). A temperature and emissivity separation algorithm for advanced spaceborne thermal emission and reflection radiometer (ASTER) images. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 36(4), 1113–1126. https://doi.org/10.1109/36.700995
• Guo, Z., Wang, S. D., Cheng, M. M., & Shu, Y. (2012). Assess the effect of different degrees of urbanization on land surface temperature using remote sensing images. Procedia Environmental Sciences, 13(2011), 935–942. https://doi.org/10.1016/j.proenv.2012.01.087
• Jiang, Y., Fu, P., Weng, Q., Baghdadi, N., & Thenkabail, P. S. (2001). Assessing the Impacts of Urbanization-Associated Land Use/Cover Change on Land Surface Temperature and Surface Moisture: A Case Study in the Midwestern United States. Remote Sens, 7, 4880–4898. https://doi.org/10.3390/rs70404880
• Jiménez-Muñoz, J. C., & Sobrino, J. A. (2003). A generalized single-channel method for retrieving land surface temperature from remote sensing data. Journal of Geophysical Research, 109(April), 8112. https://doi.org/10.1029/2004JD004804
• Kaya, S., Basar, U. G., Karaca, M., & Seker, D. Z. (2012). Assessment of Urban Heat Islands Using Remotely Sensed Data. Ekoloji, 21(84), 107–113. https://doi.org/10.5053/ekoloji.2012.8412
• Li, J., Song, C., Cao, L., Zhu, F., Meng, X., & Wu, J. (2011). Impacts of landscape structure on surface urban heat islands: A case study of Shanghai, China. Remote Sensing of Environment, 115(12), 3249–3263. https://doi.org/10.1016/j.rse.2011.07.008
• Liu, L., & Zhang, Y. (2011). Urban Heat Island Analysis Using the Landsat TM Data and ASTER Data: A Case Study in Hong Kong. Remote Sensing, 3(12), 1535–1552. https://doi.org/10.3390/rs3071535
• Moyano, M., Garcia, M., Palacios-Orueta, A., Tornos, L., Fisher, J., Fernández, N., … Juana, L. (2018). Vegetation Water Use Based on a Thermal and Optical Remote Sensing Model in the Mediterranean Region of Doñana. Remote Sensing, 10(7), 1105. https://doi.org/10.3390/rs10071105
• Onishi, A., Cao, X., Ito, T., Shi, F., & Imura, H. (2010). Evaluating the potential for urban heat-island mitigation by greening parking lots. Urban Forestry and Urban Greening, 9(4), 323–332. https://doi.org/10.1016/j.ufug.2010.06.002
• Qian, L. X., Cui, H. S., & Jie, C. (2006). Impacts of land use and cover change on land surface temperature in the Zhujiang Delta. Pedosphere, 16(200523), 681–689.
• Qin, Z., & Karnieli, A. (1999). Progress in the remote sensing of land surface temperature and ground emissivity using NOAA-AVHRR data. International Journal of Remote Sensing, 20(12), 2367–2393. https://doi.org/10.1080/014311699212074
• Qin, Z., Karnieli, A., & Berliner, P. (2001). A monowindow algorithm for retrieving land surface temperature from Landsat TM data and its application to the Israel-Egypt border region. International Journal of Remote Sensing, 22(18), 3719–3746. https://doi.org/10.1080/01431160010006971
• Şekertekin, A., Kutoğlu, Ş. H., Kaya, Ş., & Marangoz, A. M. (2015). Uydu Verileri ile Arazi Örtüsündeki Yer Yüzey Sıcaklığı Değişimlerinin Analizi: Zonguldak Örneği, Türkiye. In 15. Türkiye Harita Bilimsel ve Teknik Kurultayı.
• Sekertekin, A., Kutoglu, S. H., Marangoz, A. M., & Kaya, S. (2016). The Surface Heat Island Effect of Urbanization: Spatial-Temporal Analysis. In 4th International Geography Symposium (pp. 80–87).
• Sekertekin, A., Kutoglu, S. H. S. H. akan, & Kaya, S. (2016). Evaluation of spatio-temporal variability in Land Surface Temperature: A case study of Zonguldak, Turkey. Environmental Monitoring and Assessment, 188(1), 30. https://doi.org/10.1007/s10661-015-5032-2
• Şensoy, S., Shahin, L., Yılmaz, E., Türkoğlu, N., Çiçek, İ., Darende, V., & Yazıcı, B. (2017). Antalya Yüzey Isı Adası Özelliklerinin Uydu Verileri ile Analizi. In III. Meteorolojik Uzaktan Algılama Sempozyumu (pp. 133–146).
• Shen, H., Huang, L., Zhang, L., Wu, P., & Zeng, C. (2016). Long-term and fine-scale satellite monitoring of the urban heat island effect by the fusion of multi-temporal and multi-sensor remote sensed data: A 26-year case study of the city of Wuhan in China. Remote Sensing of Environment, 172, 109–125. https://doi.org/10.1016/j.rse.2015.11.005
• Sobrino, J. A., Jimenez-Muoz, J. C., Soria, G., Romaguera, M., Guanter, L., Moreno, J., … Martinez, P. (2008). Land Surface Emissivity Retrieval From Different VNIR and TIR Sensors. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 46(2), 316–327. https://doi.org/10.1109/TGRS.2007.904834
• Sobrino, J. A., Li, Z., Stoll, M. P., & Becker, F. (1996). Multi-channel and multi-angle algorithms for estimating sea and land surface temperature with ATSR data. International Journal of Remote Sensing, 17(September 2012), 2089–2114. https://doi.org/10.1080/01431169608948760
• Van de Griend, A. A., & Owe, M. (1993). On the relationship between thermal emissivity and the normalized difference vegetation index for natural surfaces. International Journal of Remote Sensing, 14(6), 1119–1131. https://doi.org/10.1080/01431169308904400
• Xiao, H., & Weng, Q. (2007). The impact of land use and land cover changes on land surface temperature in a karst area of China. Journal of Environmental Management, 85, 245–257. https://doi.org/10.1016/j.jenvman.2006.07.016