ارزیابی تغییرات دمایی کاربری اراضی شهر زنجان در بازه زمانی ۲۰۱۳ تا ۲۰۱۹ با استفاده از مقایسه الگوریتم های برآورد دمای سطح زمین

دمای سطح زمین از جمله پارامترهای ضروری در مطالعات تغییرات کاربری اراضی، بیلان انرژی، مطالعات آب و هواشناسی و غیره بر زندگی انسان تاثیر گذار است. در این پژوهش، به منظور برآورد LST از چهار الگوریتم؛ تک کانال، تک پنجره بهبود یافته، رابطه معکوس تابع پلانک و معادله انتقال تابش در محیط نرم افزار متن باز PyQGIS Plugin و تصاویر ماهواره ای لندست ۸ سنجنده هایOLI/TIRS  سال های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۹ شهر زنجان استفاده شده است. سپس نقشه های کاربری اراضی منطقه مورد مطالعه با استفاده از الگوریتم ماشین بردار پشتیبان در بستر سامانه گوگل ارث انجین (GEE) استخراج شدند. برای صحت سنجی نتایج الگوریتم های LST، از داده های دمای سطح ایستگاه هواشناسی زنجان در سال های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۹ استفاده گردید. همچنین، جهت انتخاب بهترین الگوریتم برآورد LST از روش های آماریRMSE ، MAPE استفاده شد. براساس نتایج، الگوریتم تک کانال در سال ۲۰۱۳ و ۲۰۱۹ دارای کم ترین RMSE و MAPE و بیش ترین دقت می باشد. به طوری که در سال ۲۰۱۳RMSE  و MAPE این الگوریتم به ترتیب برابر با ۴۷۲/۱ و ۵۷۹/۵ و در سال ۲۰۱۹، ۱۳۱/۰ و ۵۳۷/۰ بدست آمد. طبقه بندی در بستر GEE  نتایج مناسبی از لحاظ صحت کلی و ضرایب کاپا ارائه داد. براساس نتایج، در سال ۲۰۱۳، صحت کلی و ضریب کاپا به ترتیب ۶۷/۹۵ و ۹۴/۰ و در سال ۲۰۱۹، ۸۰/۹۸ و ۹۸/۰ به دست آمد. نتایج بررسی تغییرات دمایی کاربری های مختلف در سال ۲۰۱۳ و ۲۰۱۹ نشان داد که اراضی آیش به ترتیب با میانگین دمای ۸۶/۴۹ و ۱۶/۴۵ و کاربری های دیمزار و مراتع در رده­های بعدی از نظر برخورداری از حداکثر دما در سال­های ۲۰۱۳ و ۲۰۱۹ قرار دارند. کاربری های آب، کاربری شهری و پوشش گیاهی به ترتیب دارای کمترین میانگین دما در سال ۲۰۱۳ و ۲۰۱۹ می باشند. همچنین نتایج کلی بدست آمده نشان داد که همه کاربری­ها در سال ۲۰۱۳ از دمای بالاتری نسبت به سال ۲۰۱۹ برخوردار بودند.  

کلیدواژه ها:

دمای سطح زمین ، کاربری اراضی ، گوگل ارث انجین ، شهر زنجان