The relationships between the distribution of the hottest and coldest spots and land use in the cities Izmir and Manisa

Abstract

The world population is growing every day, and big cities are becoming more and more crowded. In addition to, along with the land cover is changing rapidly in large cities and surface temperature is also affected by this change. In this study, MODIS satellite surface temperature data and CORINE land use data for the period 2000-2022 were used. In the study, the surface temperature and land use data were initially adjusted to ensure accuracy and precision. Subsequently, the spots with the highest and lowest surface temperatures in Izmir and Manisa city centres were identified and associated with land use. In both city centers, it was observed that the hottest spots during the daytime appeared in the organized industrial zones, while the coldest spots appeared in the residential areas. However, at night, the situation changes, with the hottest and coldest spots shifting between industry and settlements. It is understood that the biggest factor in this shift is the quality of the building materials that make up these areas. Industrial zones heat up very quickly during the daytime and the hottest spots appear in these areas during the daytime. Settlement areas warm up later during the day but cool down later at night. Thus, the hottest spots appear in the settlements at night. Apart from this, the coldest spots were found appear on artificial water surfaces and in urban green areas. Indeed, housing estates with pools, cemeteries and nurseries are where the coldest spots occur. It is therefore of the utmost importance to create green buffers around industrial zones and to increase green areas and artificial water surfaces in residential areas in order to prevent high surface temperatures.

Keywords

• Surface temperature
• Land use
• MODIS
• CORINE

İzmir ve Manisa şehirlerinde en sıcak ve en soğuk noktaların dağılışı ile arazi kullanımı arasındaki ilişkiler

Abstract

Dünya nüfusu her geçen gün artmakta, büyük şehirler giderek daha kalabalık bir hale gelmektedir. Bununla birlikte büyük şehirlerde arazi örtüsü de hızla değişmekte ve yüzey sıcaklığı da bu değişimden etkilenmektedir. Bu çalışmada 2000-2022 yılları arasına ait MODIS uydusunun yüzey sıcaklığı verileri ile CORINE arazi kullanım verileri kullanılmıştır. Çalışmada önce yüzey sıcaklığı ile arazi kullanımı verilerinin çözünürlükleri düzenlenmiş daha sonra İzmir ve Manisa şehir merkezlerindeki en yüksek ve en düşük yüzey sıcaklığına sahip noktalar tespit edilmiş ve arazi kullanımıyla ilişkilendirilmiştir. Her iki şehir merkezinde de gündüzleri en sıcak noktaların organize sanayi bölgelerinde belirdiği, en soğuk noktaların ise yerleşme sahalarında ortaya çıktığı görülmüştür. Geceleri ise bu durumun değiştiği, en sıcak ve en soğuk noktaların sanayi ve yerleşmeler arasında yer değiştirdiği belirlenmiştir. Bunda en büyük etkenin, söz konusu sahaları oluşturan yapı malzemelerinin niteliği olduğu anlaşılmıştır. Sanayi bölgeleri gündüzleri çok hızlı bir şekilde ısınmakta ve gündüzleri en sıcak noktalar buralarda belirmektedir. Yerleşme sahaları ise gündüzleri daha geç ısınmakta ancak geceleri daha geç soğumaktadır. Böylelikle geceleri en sıcak noktalar yerleşmelerde belirmektedir. Bunun dışında en soğuk noktaların yapay su yüzeyleri ve şehir içi yeşil alanların bulunduğu yerlerde ortaya çıktığı görülmüştür. Nitekim havuzlu siteler, mezarlıklar ve fidanlıklar en soğuk noktaların ortaya çıktığı yerlerdir. Bu yüzden yüksek yüzey sıcaklıklarının önüne geçmekte sanayi bölgelerinin çevresine yeşil alan tamponlarının oluşturulması, yerleşme sahalarında yeşil alanların ve yapay su yüzeylerinin arttırılması son derece önemlidir.

Keywords

• Yüzey sıcaklığı
• Arazi kullanımı
• MODIS
• CORINE

References

1. Akyürek, Ö. (2020). Termal uzaktan algılama görüntüleri ile yüzey sıcaklıklarının belirlenmesi: Kocaeli örneği. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 6(2), 377–390. https://doi.org/10.21324/dacd.667594
2. Cho, D., Bae, D., Yoo, C., Im, J., Lee, Y., & Lee, S. (2022). All-sky 1 km MODIS land surface temperature reconstruction considering cloud effects based on machine learning. Remote Sensing, 14(8). https://doi.org/10.3390/rs14081815
3. Corumluoglu, O., & Asri, I. (2015). The effect of urban heat island on Izmir’s city ecosystem and climate. Environmental Science and Pollution Research, 22(5), 3202–3211. https://doi.org/10.1007/s11356-014-2874-z
4. Çiçek, İ., Yılmaz, E., Türkoğlu, N., & Çalışkan, O. (2013). Ankara şehrinde yüzey sıcaklıklarının arazi örtüsüne göre mevsimsel değişimi. International Journal of Human Sciences, 10(1), 621–640. https://www.j-humansciences.com/ojs/index.php/ijhs/article/view/2466
5. Demirci, A., & Karakuyu, M. (2002, 11-13 Nisan)., Küresel iklim değişimi ve Türkiye’nin fiziki ve beşeri coğrafyası üzerindeki olası etkileri [Konferans sunumu]. Klimatoloji Çalıştayı, İzmir, Türkiye.
6. Dengiz, O., & Demirdağ Turan, İ. (2014). Uzaktan algılama ve coğrafi bilgi sistem teknikleri kullanılarak arazi örtüsü / arazi kullanımı zamansal değişimin belirlenmesi: Samsun merkez ilçesi örneği (1984-2011). Türkiye Tarımsal Araştırmalar Dergisi, 1(1), 78–90. https://doi.org/10.19159/tutad.45474
7. Gökdemir, N. (2020). Yapay su yapılarının yer yüzey sıcaklığı değişimine olan etkilerinin meteorolojik veriler ve uydu görüntüleri ile araştırılması: Afyonkarahisar örneği (Yayın No. 651776) [Yüksek lisans tezi, Zonguldak Bülent Ecevit Üniversitesi]. YÖK Tez Merkezi.
8. Guo, D., Wang, C., Zang, S., Hua, J., Lv, Z., & Lin, Y. (2021). Gap-filling of 8-day terra MODIS daytime land surface temperature in high-latitude cold region with generalized additive models (GAM). Remote Sensing, 13(18), 3667–3685. https://doi.org/10.3390/rs13183667

9. Gülersoy, A. E. (2013). Farklı uzaktan algılama teknikleri kullanılarak arazi örtüsü/kullanımında meydana gelen değişimlerin incelenmesi: Manisa merkez ilçesi örneği (1986- 2010). Journal of Turkish Studies, 8(8), 1915–1934. https://doi.org/10.7827/turkishstudies.5232
10. Işık, Ş. (2009). 1995-2000 döneminde İzmir’e yönelik göçler. Türk Coğrafya Dergisi, 52, 9–16. https://doi.org/10.17211/tcd.74165
11. Işık, Ş. (2017). 21. yüzyılın başında İzmi̇r’in iller arası göçlerdeki̇ konumunda ne deği̇şti̇? Ege Coğrafya Dergisi, 26(1), 1–19. http://dergipark.gov.tr/ecd/issue/31186/338971
12. Karakuyu, M. (2002). Şehirleşmenin küresel iklim sapmaları Karl, T. R., & Trenberth, K. E. (2003). Modern global climate change. Science, 302(5651), 1719–1723. https://doi.org/10.1126/science.1090228
13. Kesgin Atak, B. (2020). Analysing the relationships between land use / land cover and urban land surface temperature using regression tree in İzmir. International Journal of Geography and Geography Education (IGGE), 41, 280–291. https://doi.org/10.32003/igge.632841
14. Khorrami, B., & Gündüz, O. (2019, 11-15 Kasım). Uzaktan algılama ve CBS’nin yüzey sıcaklığı ve kentsel ısı adası tespit ve analizinde uygulanması [Konferans sunumu]. Meteorolojik Uzaktan Algılama Sempozyumu, Antalya, Türkiye.
15. Lata, R., & Ghosh, S. (2022). Assessing the impact of spatio-temporal land cover changes on land surface temperature using satellite data in Beas Valley, Himachal Pradesh, India. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 986(1), 1–15. https://doi.org/10.1088/1755-1315/986/1/012050
16. NASA/Level-1 and Atmosphere Archive & Distiribution System (2024). Orbit tracks and overpass times. NASA/LAADS. https://ladsweb.modaps.eosdis.nasa.gov/view-data/#l:Sentinel_2B_Orbit_Dsc;@31.2,38.4,6.4z Oguz, H., Doygun, N., Kisakurek, S., & Ozcalik, M. (2019). Calculating surface temperature of İzmir, Turkey. Journal of Architecture, Engineering & Fine Arts, 1(2), 36–46. https://dergipark.org.tr/en/pub/artgrid/issue/51326/664786
17. O’Malley, C., Piroozfar, P., Farr, E. R. P., & Pomponi, F. (2015). Urban Heat Island (UHI) mitigating strategies: A case-based comparative analysis. Sustainable Cities and Society, 19, 222–235. https://doi.org/10.1016/j.scs.2015.05.009
18. Rehman, A., Qin, J., Pervez, A., Khan, M. S., Ullah, S., Ahmad, K., & Rehman, N. U. (2022). Land-use/land cover changes contribute to land surface temperature: a case study of the upper Indus Basin of Pakistan. Sustainability, 14(2). https://doi.org/10.3390/su14020934
19. Şahin, M., Yıldız, B. Y., Şenkal, O., & Peştemalci, V. (2011). Uydu verileri kullanılarak İzmir şehir merkezinin yer yüzey sıcaklığının tahmini. Süleyman Demirel Üniversitesi, Fen Bilimleri Enstitüsü Dergisi, 15(1), 36–45. https://doi.org/10.19113/sdufbed.95357
20. Şenlik, Y. F., & Yılmaz, E. (2023). MODIS verilerine göre İzmir ve Manisa şehirleri ve çevresinde yüzey sıcaklık dağılışı ve eğilimleri. Ege Coğrafya Dergisi, 32(1), 51–68. https://doi.org/10.51800/ecd.1223028
21. Şensoy, S., Shahin, L., Yılmaz, E., Türkoğlu, N., Çiçek, İ., Darende, V., & Yazıcı, B. (2017, 16-19 Ekim). Antalya yüzey ısı adası özelliklerinin uydu verileri ile analizi [Konferans sunumu]. III. Meteorolojik Uzaktan Algılama Sempozyumu, Antalya, Türkiye.
22. Şentürk, Y., & Çubukçu, K. M. (2022). Kentsel soğuk alan soğutma kapasitesinin araştırılması, İzmir örneği. Çevre Şehir ve İklim Dergisi, 1(1), 106–126. https://dergipark.org.tr/tr/pub/csid/issue/69388/1102333
23. Şentürk, Y., & Çubukçu, K. M. (2023). Kentsel mekânda soğutma yayılımının araştırılması, İzmir örneği. Coğrafi Bilimler Dergisi, 21(2), 453–480. https://doi.org/0.33688/aucbd.1340464
24. Tanrıkulu, M. (2006). İzmir’de şehirleşmenin sıcaklık ve yağış üzerine etkisi (Yayın No. 186947) [Yüksek lisans tezi, Ankara Üniversite]. YÖK Tez Merkezi.
25. Yavaşlı, D. D. (2017). Spatio-temporal trends of urban heat island and surface temperature in Izmir, Turkey. American Journal of Remote Sensing, 5(3), 24–29. https://doi.org/10.11648/j.ajrs.20170503.11
26. Yavaşlı, D. D., Ölgen, K., & Zoğal, V. (2018). Are summer resorts cooler in summer? A case study of İzmir province. Aegean Geographical Journal, 27(2), 127–134. https://dergipark.org.tr/tr/pub/ecd/issue/41304/499202
27. Yılmaz, E. (2013). Ankara şehrinde ısı adası oluşumu (Yayın No. 336553) [Doktora tezi, Ankara Üniversite]. YÖK Tez Merkezi.
28. Yılmaz, E. (2015). Landsat görüntüleri ile Adana yüzey ısı adası. Coğrafi Bilimler Dergisi, 13(2), 115–138. https://doi.org/10.1501/Cogbil_0000000167
29. Yılmaz, E. (2017). Türkiye’nin bazı şehirlerindeki ısı adası özellikleri. İçinde F. Arslan (Ed.), Türkiye coğrafyası araştırmaları-Prof. Dr. Mesut Elibüyük’e armağan (ss. 177–204). PEGEM Akademi.
30. Yüksel, A. T., & Coşkun Hepcan, Ç. (2023). Kentsel yüzey sıcaklığı ve mavi-yeşil altyapı ilişkisi: Karşıyaka örneği. Adnan Menderes Üniversitesi Ziraat Fakültesi Dergisi, 20(1), 91–98. https://doi.org/10.25308/aduziraat.1214763