The comparison of surface temperature and air temperature trends using landsat 8 satellite images
Küçük Resim Yok
Tarih
2019
Yazarlar
Dergi Başlığı
Dergi ISSN
Cilt Başlığı
Yayıncı
Maltepe Üniversitesi
Erişim Hakkı
CC0 1.0 Universal
info:eu-repo/semantics/openAccess
info:eu-repo/semantics/openAccess
Özet
Surface temperature is an important indicator in the study of energy balance models on the Earth’s surface and also a strong indicator of the interactions between the Earth and its atmosphere on a regional and global scale. Surface temperature can be used in many environmental, agricultural, and meteorological applications. Traditional methods in field measurements of surface temperature are not capable of providing optimum spatial and temporal variations of the surface. Due to the coverage of the earth and other temperature conditions, the temperature at different points in one place could be several degrees lower or higher; in other words, physical conditions and land cover lead to the change in surface temperature. This requires the use of scientific methods (separate algorithms) that allow for calculating the temperature of each point of the earth so that researches and projects can be carried out in the Earth sciences fields in relation to surface temperature. Since meteorological stations only measure temperature data for specific points, infrared and thermal remote sensing images due to their extensive coverage are among the suitable information sources for the preparation of surface temperature maps at regional and global scales. The surface temperature (Ts) was calculated using a single-channel algorithm developed by JiménezMuñoz et al. Moreover, in order to calculate the air temperature (Ta), a linear relationship was first established between Ts and Ta. The comparison was implemented on seven Landsat 8 satellite images acquired in Ahvaz, Iran, in the period 2016 to 2018. The purpose in this study was to investigate trends of changes in Ta and Ts. The results showed that in the warm months of the year (July and October), according to the four pictures of 2016 and 2017, Ts was more than Ta. However, in the cold months of the year (according to the three pictures of 2017 and 2018), Ta was more than Ts. The results of the seasonal variation of the two parameters Ts and Ta were highly similar, and their changes were sinusoidally variable. Finally, the approximate equality of Ts derived from images taken in the same month in a year, as the images captured in July and October of 2016 and 2017, indicated the relative accuracy of the obtained temperatures.
Yüzey ısısı, yeryüzündeki enerji dengesi modellerinin çalışılmasında önemli bir gösterge olup, bölgesel ve küresel ölçekte yeryüzü ile atmosferi arasındaki etkileşimlerin güçlü bir göstergesidir. Yüzey sıcaklığı birçok çevresel, tarımsal ve meteorolojik uygulamada kullanılabilir. Yüzey sıcaklığının tarla ölçümlerinde geleneksel yöntemler, yüzeyin optimum uzaysal ve zamansal varyasyonlarını sağlayamaz. Toprağın ve diğer sıcaklık koşullarının kapsamı nedeniyle, bir yerdeki farklı noktalardaki sıcaklık birkaç derece daha düşük veya daha yüksek olabilir. Başka bir deyişle, fiziksel koşullar ve toprak örtüsü yüzey sıcaklığının değişmesine neden olur. Bu, dünyanın her noktasının sıcaklığının hesaplanmasına izin veren bilimsel yöntemlerin (ayrı algoritmalar) kullanılmasını gerektirir, böylece yer bilimleri alanlarında yüzey sıcaklığına ilişkin araştırma ve projeler yapılabilir. Meteoroloji istasyonları sadece belirli noktalar için sıcaklık verilerini ölçtüğünden, geniş kapsama alanlarından dolayı kızılötesi ve termal uzaktan algılama görüntüleri bölgesel ve küresel ölçekte yüzey sıcaklık haritalarının hazırlanması için uygun bilgi kaynakları arasındadır. Yüzey sıcaklığı (The Surface Temperature), Jiménez-Muñoz ve arkadaşları tarafından geliştirilen tek kanallı bir algoritma kullanılarak hesaplandı. Ayrıca, hava sıcaklığını (The Air Temperature) hesaplamak için, ilk önce yüzey sıcaklığı ve hava sıcaklığı arasında doğrusal bir ilişki kuruldu. Karşılaştırılma işlemi, 2016-2018 yılları arasında İran’ın Ahvaz kentinde Landsat 8 uydusu tarafından alınan 7 görüntü üzerinden yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı, hava sıcaklığı ile yüzey sıcaklığı arasındaki değişiklik eğilimlerinin araştırılmasıydı. Sonuçlar yılın sıcak aylarında (Temmuz ve Ekim), 2016 ve 2017’deki dört resme göre, yüzey sıcaklığının hava sıcaklığından daha fazla olduğunu gösterdi. Ancak, yılın soğuk aylarında (2017-2018 yıllarında alınan 3 görüntüye göre) hava sıcaklığı, yüzey sıcaklığından daha fazlaydı. İki parametrenin mevsimsel değişiminin sonuçları yüzey sıcaklığı ve hava sıcaklığının oldukça benzer olduğu ve değişimlerinin sinüsoidal değişken olduğu görülmüştür. Son olarak, Temmuz ve Ekim 2016 ve 2017’de çekilen görüntüler gibi, bir yılda aynı ayda çekilen görüntülerden elde edilen yaklaşık yüzey sıcaklığı eşitliği, elde edilen sıcaklıkların göreceli doğruluğunu göstermiştir.
Yüzey ısısı, yeryüzündeki enerji dengesi modellerinin çalışılmasında önemli bir gösterge olup, bölgesel ve küresel ölçekte yeryüzü ile atmosferi arasındaki etkileşimlerin güçlü bir göstergesidir. Yüzey sıcaklığı birçok çevresel, tarımsal ve meteorolojik uygulamada kullanılabilir. Yüzey sıcaklığının tarla ölçümlerinde geleneksel yöntemler, yüzeyin optimum uzaysal ve zamansal varyasyonlarını sağlayamaz. Toprağın ve diğer sıcaklık koşullarının kapsamı nedeniyle, bir yerdeki farklı noktalardaki sıcaklık birkaç derece daha düşük veya daha yüksek olabilir. Başka bir deyişle, fiziksel koşullar ve toprak örtüsü yüzey sıcaklığının değişmesine neden olur. Bu, dünyanın her noktasının sıcaklığının hesaplanmasına izin veren bilimsel yöntemlerin (ayrı algoritmalar) kullanılmasını gerektirir, böylece yer bilimleri alanlarında yüzey sıcaklığına ilişkin araştırma ve projeler yapılabilir. Meteoroloji istasyonları sadece belirli noktalar için sıcaklık verilerini ölçtüğünden, geniş kapsama alanlarından dolayı kızılötesi ve termal uzaktan algılama görüntüleri bölgesel ve küresel ölçekte yüzey sıcaklık haritalarının hazırlanması için uygun bilgi kaynakları arasındadır. Yüzey sıcaklığı (The Surface Temperature), Jiménez-Muñoz ve arkadaşları tarafından geliştirilen tek kanallı bir algoritma kullanılarak hesaplandı. Ayrıca, hava sıcaklığını (The Air Temperature) hesaplamak için, ilk önce yüzey sıcaklığı ve hava sıcaklığı arasında doğrusal bir ilişki kuruldu. Karşılaştırılma işlemi, 2016-2018 yılları arasında İran’ın Ahvaz kentinde Landsat 8 uydusu tarafından alınan 7 görüntü üzerinden yapılmıştır. Bu çalışmanın amacı, hava sıcaklığı ile yüzey sıcaklığı arasındaki değişiklik eğilimlerinin araştırılmasıydı. Sonuçlar yılın sıcak aylarında (Temmuz ve Ekim), 2016 ve 2017’deki dört resme göre, yüzey sıcaklığının hava sıcaklığından daha fazla olduğunu gösterdi. Ancak, yılın soğuk aylarında (2017-2018 yıllarında alınan 3 görüntüye göre) hava sıcaklığı, yüzey sıcaklığından daha fazlaydı. İki parametrenin mevsimsel değişiminin sonuçları yüzey sıcaklığı ve hava sıcaklığının oldukça benzer olduğu ve değişimlerinin sinüsoidal değişken olduğu görülmüştür. Son olarak, Temmuz ve Ekim 2016 ve 2017’de çekilen görüntüler gibi, bir yılda aynı ayda çekilen görüntülerden elde edilen yaklaşık yüzey sıcaklığı eşitliği, elde edilen sıcaklıkların göreceli doğruluğunu göstermiştir.
Açıklama
Anahtar Kelimeler
surface temperature, single-channel algorithm, air temperature, Landsat 8 satellite images, trends of changes, Yüzey sıcaklığı, Tek kanallı algoritma, Hava sıcaklığı, Landsat 8 uydu görüntüleri, değişiklik eğilimleri
Kaynak
Maltepe Üniversitesi Uluslararası Öğrenci Kongresi
WoS Q Değeri
Scopus Q Değeri
Cilt
Sayı
Künye
Salehiyan, S. ve Khalaji, A. (2019). The comparison of surface temperature and air temperature trends using landsat 8 satellite images / Landsat 8 uydu görüntüleri kullanılarak hava sıcaklığı, yüzey sıcaklığının karşılaştırılması. Maltepe Üniversitesi Uluslararası Öğrenci Kongresi.
