Policy and Planning Approaches for Mitigating the Urban Heat Island Effect: A Comparative Assessment through the Cities of Istanbul and Tokyo

Year 2025, Volume: 3 Issue: 2, 98 - 126, 28.10.2025

Esma Cin , Nur Sinem Partigöç Şüyün

Abstract

The urban heat island (UHI) effect is a significant environmental issue, particularly in metropolitan areas with high structural and population density, which has serious adverse impacts on natural ecosystems, human health, and energy consumption. Over time, this problem has been intensified by natural and built-environment factors—such as natural disasters, climate change, industrialization, and urbanization—particularly in and around urban areas. It is further exacerbated by urban production, consumption, construction, and infrastructure activities, critically affecting the quality of life of urban residents. In light of this, the aim of this study is to conduct a comparative assessment of implementation examples developed to combat the UHI effect—an increasingly critical microclimatic phenomenon. The study examines both national and international applications that have been evaluated as successful or unsuccessful based on specific parameters. From among these examples, a comparative evaluation is carried out between the cities of Istanbul (Turkey) and Tokyo (Japan) under five sub-themes: policy and planning frameworks, green infrastructure and green space planning, water-based cooling and open water surfaces, structural and material-based solutions, and transportation and mobility policies. The findings reveal that Tokyo has managed the UHI effect more effectively due to its proactive, technology-oriented approach and strong governance structure. In contrast, Istanbul’s fragmented, reactive, and centrally-planned approaches have contributed to the intensification of the UHI effect. Furthermore, the results underscore the necessity of interdisciplinary collaboration, long-term strategies grounded in scientific data, climate-sensitive design principles, and sustainable urban planning to mitigate the urban heat island effect.

Keywords

Urban heat island (UHI) , thermal comfort , climate-responsive design , sustainable urban development , urban planning

Ethical Statement

---

Supporting Institution

---

Project Number

---

Thanks

---

Kentsel Isı Adası Etkisini Azaltmaya Yönelik Politika ve Planlama Yaklaşımları: İstanbul ve Tokyo Kentleri Üzerinden Karşılaştırmalı Bir Değerlendirme

Abstract

Kentsel ısı adası (KIA) etkisi, özellikle yapı ve nüfus yoğunluğunun fazla olduğu metropoliten kentlerde doğal ekosistemler, insan sağlığı ve enerji tüketimi üzerinde ciddi olumsuz etkilere sahip önemli bir çevre sorunudur. Zaman içerisinde özellikle kentsel alanlar ve yakın çevresinde doğal ve yapılı çevre unsurlarının ivme kazandırdığı bu sorun, kentsel üretim, tüketim, yapılaşma ve altyapı faaliyetlerinin tetiklediği ve kent sakinlerinin yaşam kalitesini kritik düzeyde etkileyen bir niteliğe sahiptir. Bu noktadan hareketle, çalışmanın amacı günümüzde giderek artan bir öneme sahip olan bir mikro klima fenomeni olarak KIA etkisi ile mücadele süreçlerinde hayata geçirilen uygulama örneklerinin karşılaştırmalı bir değerlendirmesi olarak belirlenmiştir. Çalışma kapsamında ulusal ve uluslararası düzeyde yürütülen ve belli başlı parametreler açısından başarılı ve başarısız olarak değerlendirilen uygulama örnekleri incelenmiştir. Bu örnekler arasından İstanbul kenti (Türkiye) ve Tokyo kenti (Japonya) özelinde 5 alt konu başlığında (politika ve planlama çerçevesi, yeşil altyapı ve yeşil alanların planlanması, suyla soğutma ve açık su yüzeyleri, yapısal ve malzeme bazlı çözümler ile ulaşım ve hareketlilik politikaları) karşılaştırmalı değerlendirmeler yapılmıştır. Yapılan incelemeler sonucunda, Tokyo kentinin proaktif, teknoloji odaklı ve güçlü yönetişim yapısı sayesinde KIA etkisini daha etkin yönettiğini ortaya koyarken; İstanbul kentinde ise parçalı, reaktif ve merkezi planlamaya dayalı yaklaşımların KIA etkisinin şiddetlenmesine neden olduğunu göstermektedir. Ayrıca, edinilen bulgular KIA etkisini azaltmak için disiplinler arası iş birliği, bilimsel veriye dayalı uzun vadeli stratejiler, iklime duyarlı tasarım ilkeleri ve sürdürülebilir kentsel planlamanın benimsenmesi gerektiği sonucuna varmaktadır.

Keywords

Kentsel ısı adası (KIA) , termal konfor , iklim duyarlı tasarım , sürdürülebilir kentsel gelişme , şehir planlama

Ethical Statement

---

Supporting Institution

---

Project Number

---

Thanks

---

References

• Akbari, H. ve Kolokotsa, D. (2016). Three decades of urban heat islands and mitigation technologies research. Energy and Buildings, 133, 834–842.
• Alexander, P. J. ve Mills, G. (2014). Local climate classification and Dublin's urban heat island. Atmosphere, 5(4), 755–774.
• Ankara Büyükşehir Belediyesi. (2019). Ankara sürdürülebilir enerji eylem planı. https://www.ankara.bel.tr/
• Ankara Büyükşehir Belediyesi. (2021). Ankara kentsel dönüşüm stratejisi. https://www.ankara.bel.tr/
• Ankara Büyükşehir Belediyesi. (2022). Batıkent kentsel dönüşüm alanı termal konfor raporu. https://www.ankara.bel.tr/
• Apa, Z. ve Kesgin Atak, B. (2022). Analysing spatial and temporal change of land cover/land use in the case of Bornova district, Izmir. Journal of Architecture, Engineering ve Fine Arts, 4(2), 264–277.
• Belgil, E. E. (1995). Güç kaynakları ve bunların ortam faktörleri ile ilişkisi [Yüksek lisans tezi], ProQuest Dissertations ve Theses Global.
• Birleşik Devletler Çevre Koruma Ajansı (United States Environmental Protection Agency [EPA]). (2003). Cooling summertime temperatures: Strategies to reduce heat islands. U.S. Environmental Protection Agency.
• Birleşmiş Milletler (UN). (2022). Paris Agreement. https://unfccc.int/process-and-meetings/the-paris-agreement
• Bursa Büyükşehir Belediyesi. (2018). Bursa iklim değişikliği uyum stratejisi. https://www.bursa.bel.tr/
• C40 Cities Climate Leadership Group. (2021). How to reduce urban heat island effect: A practical guide for cities. C40 Knowledge Hub. https://www.c40knowledgehub.org/
• Cheela, V. S., John, M., Biswas, W. ve Sarker, P. (2021). Combating urban heat island effect—A review of reflective pavements and tree shading strategies. Buildings, 11(3), 93.
• Chen, X., Zhao, H., Li, P. ve Yin, Z. (2017). Remote sensing image-based analysis of the urban heat island effect in the Pearl River Delta, China. Remote Sensing, 9(5), 410.
• Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. (2021). İklim değişikliği uyum stratejisi ve eylem planı. https://iklim.gov.tr
• Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı. (2025). Türkiye kentsel yeşil alan istatistikleri ve yeşil bina karnesi 2024. https://iklim.gov.tr
• Çevre ve Şehircilik Bakanlığı. (2010). Türkiye'nin iklim değişikliği stratejisi (2010–2023). https://webdosya.csb.gov.tr/
• Cumhurbaşkanlığı Strateji ve Bütçe Başkanlığı. (2022). Türkiye'nin iklim-nötr ve akıllı şehirler ağı katılım stratejisi. https://www.sbb.gov.tr/
• D-maps. (2025). Tokyo municipalities. https://d-maps.com/carte.php?num_car=132359 (Erişim tarihi: 25 Ekim 2025)
• Duman Yüksel, Ü. ve Yılmaz, O. (2008). Kentsel ısı adası oluşumunun arazi kullanımı ile ilişkisi. Türkiye Kentsel Isı Adası Sempozyumu Bildiriler Kitabı, 45–60.
• Deosthali, V. ve Dhorde, A. (2017). Assessment of urban heat island effect in Mumbai using remote sensing and GIS techniques. International Journal of Urban Sciences, 21(2), 180–203.
• Elgendy, K. (2022). Mitigating urban heat island effects in arid environments: The case of Abu Dhabi and Dubai. Sustainable Cities and Society, 76, 103415.
• European Commission. (2008). Covenant of Mayors for Climate ve Energy. https://ec.europa.eu/energy/topics/energy-strategy/covenant-mayors_en
• European Commission. (2019). The European Green Deal (COM(2019) 640 final). https://eur-lex.europa.eu/legal-content/EN/TXT/?uri=CELEX:52019DC0640
• European Commission. (2021). EU strategy on adaptation to climate change. https://ec.europa.eu/clat/eu-action/adaptation-climate-change/eu-adaptation-strategy_en
• Gaffin, S. R., Rosenzweig, C., Eichenbaum-Pikser, J., Khanbilvardi, R. ve Susca, T. (2008). A temperature and seasonal energy analysis of green, white, and black roofs. Columbia University, NASA Goddard Institute for Space Studies.
• Global Covenant of Mayors for Climate ve Energy (GCoM). (2023). Our mission. https://www.globalcovenantofmayors.org/about/
• Gaziantep Büyükşehir Belediyesi. (2017). Gaziantep sürdürülebilir ulaşım projesi. https://www.gaziantep.bel.tr/
• Gunawardena, K. R., Wells, M. J. ve Kershaw, T. (2017). Utilising green and bluespace to mitigate urban heat island intensity. Science of the Total Environment, 584–585, 1040–1055.
• ICLEI – Local Governments for Sustainability. (2023). Who we are. https://iclei.org/
• İstanbul Büyükşehir Belediyesi. (2018). İstanbul iklim değişikliği eylem planı. https://www.ibb.istanbul/
• İstanbul Büyükşehir Belediyesi. (2020). Sürdürülebilir kentsel gelişim ağı: Yeşil altyapı ve enerji verimliliği projeleri. https://www.ibb.istanbul/
• İstanbul Büyükşehir Belediyesi (İBB). (2023). İstatistiklerle İstanbul 2022. https://www.ibb.istanbul
• İstanbul Büyükşehir Belediyesi Ulaşım Daire Başkanlığı. (2021). Ulaşım ve enerji istatistikleri. https://www.ibb.istanbul
• İzmir Büyükşehir Belediyesi. (2021). İzmir yeşil şehir eylem planı. https://www.izmir.bel.tr/
• İzmir Çevre ve Şehircilik İl Müdürlüğü. (2021). İzmir kıyı dolgu alanları çevresel etki değerlendirme raporu. https://izmir.csb.gov.tr
• Japon Meteoroloji Ajansı (JMA). (2023). Climate change monitoring report. https://www.jma.go.jp/jma/indexe.html
• Japon Ulaştırma Bakanlığı (MLIT). (2021). Urban transportation census. https://www.tr.emb-japan.go.jp/itpr_ja/11_000001_00067.html
• Japon Ulaştırma Bakanlığı. (2025). Urban transportation census 2024. https://www.mlit.go.jp/en/index.html
• Jim, C. Y. ve Chen, W. Y. (2003). Comprehensive greenspace planning based on landscape ecology principles in compact Nanjing city, China. Landscape and Urban Planning, 65(3), 95–116.
• Karakounos, S. (2019). Ankara’da kentsel ısı adası etkisinin uzaktan algılama ve istatistiksel yöntemlerle analizi (Yüksek lisans tezi). Hacettepe Üniversitesi.
• Ketterer, C. ve Matzarakis, A. (2016). Human-biometeorological assessment of heat stress reduction by replanning measures in Stuttgart, Germany. Landscape and Urban Planning, 148, 37–50.
• Kim, H. H. (1992). Urban heat island. International Journal of Remote Sensing, 13(12), 2319–2336.
• Kolokotroni, M. ve Giridharan, R. (2008). Urban heat island intensity in London: An investigation of the impact of physical characteristics on changes in outdoor air temperature during summer. Solar Energy, 82(11), 986–998.
• Li, X., Zhou, Y., Asrar, G. R. ve Zhu, Z. (2017). The surface urban heat island response to urban expansion: A case study in the Beijing-Tianjin-Hebei metropolitan area. Remote Sensing of Environment, 198, 1–12.
• Mills, G. (2008). Luke Howard and the climate of London. Weather, 63(6), 153–157.
• Murakami, S., Yoshida, K. ve Watanabe, T. (2022). Wind corridor effects in high-density Tokyo. Building and Environment, 208, 108602.
• Nuruzzaman, M. (2015). Urban heat island: Causes, effects and mitigation measures—A review. International Journal of Environmental Monitoring and Analysis, 3(2), 67–73.
• Oke, T. R. (1973). City size and the urban heat island. Atmospheric Environment, 7, 769–779.
• Oke, T. R. (1982). The energetic basis of the urban heat island. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 108(455), 1–24.
• Resmî Gazete. (1983). Çevre Kanunu (Kanun No: 2872). http://www.resmigazete.gov.tr/arsiv/18132.pdf
• Resmî Gazete. (1985). İmar Kanunu (Kanun No: 3194). http://www.resmigazete.gov.tr/arsiv/18749.pdf
• Resmî Gazete. (2007). Enerji Verimliliği Kanunu (Kanun No: 5627). http://www.resmigazete.gov.tr/eskiler/2007/05/20070502-1.htm
• Rockefeller Foundation. (2014). 100 resilient cities. https://www.rockefellerfoundation.org/100-resilient-cities/
• Rosenzweig, M. R. (2011). Global wage differences and international student flows. Brookings Trade Forum 2006, 57–86.
• Saygılı, R. (2018). Türkiye yerleşim haritaları. http://cografyaharita.com/turkiye_yerlesme_haritalari.html (Erişim tarihi: 25 Ekim 2025)
• Schubert, S. ve Grossman-Clarke, S. (2018). The influence of green areas and roof albedos on air temperatures during extreme heat events in Berlin, Germany. Meteorologische Zeitschrift, 27(3), 185–195.
• Stewart, I. D. ve Oke, T. R. (2012). Local climate zones for urban temperature studies. Bulletin of the American Meteorological Society, 93(12), 1879–1900.
• Stone, B. ve Rodgers, M. O. (2001). Urban form and thermal efficiency: How the design of cities influences the urban heat island effect. Journal of the American Planning Association, 67(2), 186–198.
• Şensoy, S., Shahin, L., Yılmaz, E., Türkoğlu, N., Çiçek, İ., Darende, V. ve Yazıcı, B. (2017). Antalya yüzey ısı adası özelliklerinin uydu verileri ile analizi [Sözlü bildiri]. III. Meteorolojik Uzaktan Algılama Sempozyumu, Antalya, Türkiye.
• Tokyo Büyükşehir Belediyesi. (2019). Tokyo climate change adaptation policy ve strategy. Bureau of Environment. https://www.english.metro.tokyo.lg.jp/
• Tokyo Büyükşehir Belediyesi. (2021). Cool Tokyo strategy: Overcoming urban heat island effect. https://www.metro.tokyo.lg.jp
• Tokyo Büyükşehir Belediyesi. (2022). Tokyo environmental white paper 2022. Bureau of Environment. https://www.english.metro.tokyo.lg.jp/
• Tokyo Büyükşehir Belediyesi. (2023). Annual report on infrastructure development. https://www.english.metro.tokyo.lg.jp/
• Türkiye Belediyeler Birliği [TBB]. (2015). İklim değişikliği çalışma grubu raporu. https://www.tbb.gov.tr/
• Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ). (2022). Yük tevzi bilgileri. https://www.teias.gov.tr/
• Türkiye Elektrik İletim A.Ş. (TEİAŞ). (2025). 2024 yılı yük tevzi bilgileri ve enerji istatistikleri raporu. https://www.teias.gov.tr/
• Türkiye İstatistik Kurumu (TÜİK). (2023). Belediye atık istatistikleri ve belediyelerin yeşil alan miktarları. https://data.tuik.gov.tr/Bulten/Index?p=Atik-Istatistikleri-2022-49570
• United Nations. (1992). United Nations Framework Convention on Climate Change. https://unfccc.int/resource/docs/convkp/conveng.pdf
• United Nations. (2015). Paris Agreement. https://unfccc.int/sites/default/files/english_paris_agreement.pdf
• United Nations. (2017). New urban agenda. http://habitat3.org/wp-content/uploads/NUA-English.pdf
• United Nations. (2018). UN-Habitat and the EU urban agenda. https://unhabitat.org/
• Ünal, Y. (2020). İstanbul Boğazı'nın kentsel klimatoloji ve ısı adası etkisi üzerine termodinamik etkileri (Doktora tezi). İstanbul Teknik Üniversitesi]. https://tez.yok.gov.tr
• Wang, Z., Ishida, Y. ve Mochida, A. (2023). Effective factors for reducing land surface temperature in each local climate zone built type in Tokyo and Shanghai. Remote Sensing, 15(15), 3840.
• Wilby, R. L. (2008). Constructing climate change scenarios of urban heat island intensity and air quality. Environment and Planning B: Planning and Design, 35(5), 902–919.
• Yang, F., Lau, S. S. Y. ve Qian, F. (2011). Urban design to lower summertime outdoor temperatures: An empirical study on high-rise housing in Shanghai. Building and Environment, 46(4), 769–785.
• Yüksel, Ü. D. ve Yılmaz, O. (2008). Ankara kentinde kentsel ısı adası etkisinin yaz aylarında uzaktan algılama ve meteorolojik gözlemlere dayalı olarak saptanması ve değerlendirilmesi. Gazi Üniversitesi Mühendislik Mimarlık Fakültesi Dergisi, 23(4), 937–952.
• Yüksek, İ. ve Örmecioğlu, H. T. (2019). Kentsel ısı adası etkisinin azaltılmasında kent planlama ve tasarım stratejileri. Planlama, 29(2), 148–163.