حرارة المدن ومراقبة الجفاف
كم تزيد حرارة مدينتك على ريفها نهاراً وليلاً؟ وهل ربيع هذه السنة أجف من كل ربيع منذ 2001؟ يجيب MODIS لأي مكان.
دراستان من متحسس MODIS على القمر Terra. جزيرة الحرارة الحضرية: درجة حرارة سطح الأرض لشهر مختار بدقة 1 كم، نهاراً وليلاً، متوسطة على مركباته ذات الأيام الثمانية، ومقارنة بين المنطقة المبنية والريف حولها، المأخوذين من خريطة الغطاء الأرضي السنوية بدقة 10 م؛ مع شدة جزيرة الحرارة وأحر الأماكن المبنية والحرارة مقابل نسبة البناء. والجفاف: اخضرار (NDVI) شهر مختار بدقة 250 م في كل سنة منذ 2001، محوّلاً إلى مؤشر حالة النبات، مع أصناف الجفاف ومساحاتها، والانحراف عن الاخضرار المعتاد، واخضرار ذلك الشهر سنة بعد سنة.
نظرة عامة
صيف العراق من أشد أصياف الأرض حراً، والمدن تزيده سوءاً ليلاً حين تعيد الأسطح والطرق حرارة النهار. ومعرفة أحر الأحياء تساعد على التخطيط للظل والأشجار والمياه والكهرباء.
ويظهر الجفاف في العراق أولاً في الحنطة الديمية لنينوى وكركوك وفي بساتين ديالى والفرات. ومقارنة ربيع ما بكل ربيع منذ 2001 تُظهر فوراً إن كانت السنة جافة، وأين.
المدخلات · المخرجات
المدخلات
- الدراسة: حرارة المدن أو الجفاف
- مدينة أو أرض زراعية من القائمة أو يُبحث عنها أو تُرسم (من 5 إلى 150 كم)
- السنة والشهر
المخرجات
- خرائط حرارة السطح نهاراً وليلاً
- شدة جزيرة الحرارة نهاراً وليلاً
- أحر الأماكن المبنية ومساحتها
- خرائط مؤشر حالة النبات وشذوذ NDVI وNDVI
- أصناف الجفاف بالكيلومتر المربع
- اخضرار الشهر منذ 2001
طريقة العمل في الحقل
المنهجية والمعادلات
حرارة السطح
المنتج MOD11A2 الإصدار 6.1: حرارة سطح الأرض لثمانية أيام بدقة 1 كم من خوارزمية النافذة المنقسمة، نهاراً (نحو 10:30) وليلاً (نحو 22:30)، بمعامل 0.02 كلفن. وتُوسَّط المركبات الخالية من الغيوم في الشهر بكسلاً بكسلاً.
جزيرة الحرارة
تُحسب نسبة المباني ضمن نحو كيلومتر من خريطة الغطاء الأرضي السنوية بدقة 10 م. وبكسلات المدينة مبنية وأكثر من نصف محيطها مبني؛ وبكسلات الريف أقل من 5 % وليست ماءً. وشدة جزيرة الحرارة السطحية هي الفرق بين متوسطيهما.
حالة النبات
المنتج MOD13Q1 الإصدار 6.1: NDVI لستة عشر يوماً بدقة 250 م. وللمركب الذي يبدأ في الشهر المختار من كل سنة منذ 2001 تحدد أدنى قيمة وأعلاها لكل بكسل مؤشرَ حالة النبات؛ وتُستبعد الأرض التي لا يتجاوز NDVI فيها 0.2 أبداً. وتتبع الأصناف كوغان: دون 10 جفاف شديد جداً، و10–20 شديد، و20–30 متوسط، و30–40 خفيف.
الدقة وحدود الخطأ
- تتفق حرارة السطح من MODIS مع القياسات الأرضية ضمن نحو 1–2 كلفن فوق معظم اليابسة؛ وبدقة 1 كم يخلط البكسل الأسطح والشوارع والحدائق والمياه، فلا تُميز المباني المفردة والحدائق الصغيرة. ورقم جزيرة الحرارة يعتمد على تعريف الريف: ففي مدن الصحراء قد تكون الأرض الجرداء أحر من المدينة نهاراً. وNDVI بدقة 250 م يخلط الحقول، فتُوسَّط المزارع الصغيرة؛ ويعكس VCI السجل منذ 2001 فقط.
- ما لا يغطيه: حرارة الهواء والحرارة التي يشعر بها الناس، والأيام الغائمة (مستبعدة من المركبات)، ونوع المحصول والري وسبب انخفاض NDVI (جفاف أو ترك أو حصاد أو ملوحة أو بناء). ويُستبدل الغطاء الأرضي قبل 2017 بغطاء 2017.
- لتقليل الخطأ: قارن الشهر نفسه عبر السنين، واستعمل تموز أو آب لجزيرة الحرارة وشهر ذروة الاخضرار للجفاف، واقرأ حرارة الليل لآثارها الصحية، وتحقق من مساحات الجفاف مقابل سجلات الأمطار والخطط الزراعية.
لمن هذه الأداة
المعايير والمراجع العلمية
- Wan, Z. (2014). New refinements and validation of the collection-6 MODIS land-surface temperature/emissivity product. Remote Sensing of Environment, 140, 36–45.
- Didan, K. (2021). MODIS/Terra Vegetation Indices 16-Day L3 Global 250m SIN Grid V061. NASA EOSDIS Land Processes DAAC.
- Kogan, F. N. (1995). Application of vegetation index and brightness temperature for drought detection. Advances in Space Research, 15(11), 91–100.
- Peng, S. et al. (2012). Surface urban heat island across 419 global big cities. Environmental Science & Technology, 46, 696–703.
- Voogt, J. A. & Oke, T. R. (2003). Thermal remote sensing of urban climates. Remote Sensing of Environment, 86, 370–384.
- Karra, K. et al. (2021). Global land use/land cover with Sentinel 2 and deep learning. IGARSS 2021, 4704–4707.
لمحة سريعة
- التصنيف
- المناخ والانبعاثات
- يعمل على
- متصفح الهاتف والجهاز اللوحي والحاسوب
- التصدير
- الخرائط بصيغ PNG وJPG وPDF؛ والمخطط بصيغ PNG وJPG وPDF؛ والنتائج بصيغة CSV؛ وتقرير PDF كامل
- الوصول
- مجاني
نفّذ هذا المسح في موقعك القادم
جميع الأدوات (64 أداة) وتصدير التقارير والمساعد الذكي ضمن اشتراك واحد.