تحلیل فضایی- زمانی ساختار جزیره حرارتی شهر تهران با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی

در این پژوهش با استفاده از تصاویر چند زمانه لندست tm تغییرات فضایی – زمانی جزیره حرارتی تهران مورد بررسی قرار گرفت. تصاویر مطالعه شده مربوط به دوره زمانی 1986 تا 2010 هستند(13 تصویر). ابتدا الگوریتم تک باندی qin و همکارانش(2001)برای استخراج دما از باند حرارتی تصاویر لندست tm استفاده شد. سپس با استفاده از روشهای تحلیل خودهمبستگی فضایی (عمومی و محلی) و روشهای آمار کلاسیک تغییرات فضایی و زمانی دمای سطحی تهران بین سالهای 1986 تا 2010 بررسی شد. نتایج تحلیل خودهمبستگی فضایی عمومی نشان داد که داده های دمای سطحی تهران دارای ساختار فضایی بوده و به شکل خوشه ای توزیع شده اند. علاوه بر آن، بین سالهای 1986 تا 2010 مقدار خودهمبستگی فضایی افزایش یافته و متغیر دما تمایل بیشتری به متمرکز شدن و خوشه ای شدن در فضا پیدا کرده است. با توجه به نتایج خودهمبستگی فضایی عمومی دو نتیجه ی مهم حاصل شد: 1- در طول دوره مطالعه ما خوشه های حرارتی جدیدی در شهر تهران شکل گرفته اند. 2- وسعت فضایی خوشه های حرارتی قبلی رو به افزایش رفته است. جهت روشن شدن ماهیت خوشه های دمایی (داغ یا خنک بودن خوشه ها) و بررسی تغییرات فضایی آنها از آماره ی خودهمبستگی فضایی محلی استفاده شد. نتایج این بخش تقویت و گسترش خوشه های داغ و تضعیف خوشه های خنک را تایید نمود. بررسی و مقایسه ی پراکندگی فضایی نقاط بالا- بالا و پایین- پایین در طول دوره مطالعه نشان داد که بین سالهای 1986 تا 2010 به علت از بین رفتن نیمی از پوشش گیاهی نواحی غرب و جنوب غربی تهران(مناطق 18، 19، 21 و 22) و گسترش کاربری های صنعتی-کارگاهی و انبارهای بزرگ خوشه های خنک مستقر بر این نواحی کوچک یا ناپدید شده اند و خوشه های داغ جدیدی در این نواحی شکل گرفته اند. در نتیجه ی این تغییرات جزیره حرارتی که در سال 1986 بر روی فرودگاه مهرآباد(منطقه9) و بخشهایی از مناطق 21 و 22 حاکم بوده است در طول این 25 سال به سمت غرب و جنوب غرب گسترش یافته و مساحت بیشتری را تحت تاثیر خود قرار داده است. روشهای آمار کلاسیک نتایج روشهای خودهمبستگی فضایی را تایید نمودند. با توجه به نتایج این بخش در طول دوره مطالعه ما (1986 تا2010) الگوی توزیع دمای سطحی شهر تهران دچار تغییر و دگرگونی شده است. این تغییر و دگرگونی به نفع افزایش دماهای بسیار گرم و کاهش دماهای بسیار خنک پیش رفته است. همچنین در نتیجه ی تغییرات رخ داده در الگوی کاربری اراضی و پوشش زمین شدت جزیره حرارتی تهران بیشتر شده است.بررسی تغییرات زمانی شدت جزیره حرارتی تهران نیز نشان داد که مقدار شاخص نسبت جزیره حرارتی روند افزایشی دارد. مقدار شاخص از 11/0 برای سال 1986 به 15/0 برای سال 2010 رسیده است.بررسی و مقایسه ی مدل رگرسیونی معمولی با مدل رگرسیون وزن دار جغرافیایی نشان داد که در صورت استفاده از شاخص ndvi به عنوان متغیر مستقل، مدل رگرسیون وزن دار بهترین پیش بینی را برای دمای سطحی تهران(متغیر وابسته) بدست می آورد.