3-فصل سوم: مباني نظري تحقيق51
3-1-مقدمه51
3-2-سنجش از دور حرارتي51
3-3-سنجنده MODIS54
3-4-شهرسازي و ميکروکليماتولوژي شهري57
3-4-1-فاکتورهاي کنترل کننده اقليم شهر58
3-4-2-معادله توازن تابشي در شهر61
3-5-جزاير حرارتي شهري65
3-5-1-جزاير حرارتي شهري سطح زمين66
3-5-2-جزاير حرارتي شهري اتمسفري66
3-5-3-ارتباط دماي سطح و دماي هوا در شهر67
3-5-4-عوامل موثر بر جزاير حرارتي شهري67
3-5-5-جزاير حرارتي شهري و تغييرات اقليم75
3-5-6-پي آمدهاي جزاير حرارتي شهري76
3-6-خوشه بندي77
3-6-1-خوشه بندي77
3-6-2-روش‌هاي خوشه‌بندي78
3-6-3-تحليل نقاط بحراني گتيس-اورد79
4-فصل چهارم: مواد و روش ها83
4-1-مواد تحقيق83
4-1-1-تصاوير مورد استفاده83
4-1-2-داده هاي نقشه اي85
4-1-3-نرم افزارهاي مورد استفاده85
4-2-روش انجام تحقيق85
4-2-1-آماده سازي داده ها87
4-2-2-بررسي تغييرات مکاني-زماني جزاير حرارتي88
4-2-3-استخراج کاربري اراضي90
4-2-4-بررسي رابطه پوشش‌هاي مختلف با دماي سطح90
4-2-5-بررسي رابطه دماي سطح و NDVI91
5-فصل پنجم: نتايج و بحث93
5-1-نتايج هم‌مختصات‌سازي و اصلاح داده‌ها93
5-2-بررسي تغييرات مکاني جزاير حرارتي94
5-3-استخراج پوشش اراضي112
5-4-بررسي رابطه پوشش‌هاي مختلف با دماي سطح120
5-5-بررسي رابطه دماي سطح و NDVI و EVI137
5-6-همبستگي چند متغيره بين پوشش‌هاي مختلف و دماي سطح145
6-فصل ششم: جمعبندي و پيشنهادات154
6-1-مقدمه:154
بحث و تحليل نتايج155
6-2-آزمون فرض‌ها161
6-2-1-فرضيات تحقيق:161
6-2-2-نتايج آزمون161
6-3-پيشنهادات163
فهرست منابع …………………………………………………………………………………………..171

فهرست اشکال
عنوان صفحه
شکل ‏2-1-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر تهران28
شکل ‏2-2-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر مشهد29
شکل ‏2-3-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر تبريز30
شکل ‏2-4-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر اهواز31
شکل ‏2-5-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر اصفهان32
شکل ‏3-1 (الف و ب) تصويري از برقراري معادله توازن انرژي در شهر66
شکل ‏3-2فاکتور ديد آسمان(SVF)77
شکل ‏3-3خوشه بندي با معيار فاصله به عنوان عدم شباهت80
شکل ‏4-1-مراحل انجام تحقيق88
شکل ‏5-1-تصوير سمت راست نمايش دهنده‌ي دماي سطح زمين تير ماه 2007 است.مناطق روشن‌تر نشان‌دهنده مناطق گرم‌تر است. تصوير سمت چپ شاخص نرمال شده‌ي پوشش گياهي(NDVI) تير ماه 200795
شکل ‏5-2- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر اهواز .96
شکل ‏5-3- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر اهواز97
شکل ‏5-4- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر اصفهان98
شکل ‏5-5- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر اصفهان99
شکل ‏5-6- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر مشهد100
شکل ‏5-7- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر مشهد101
شکل ‏5-8- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر تبريز102
شکل ‏5-9-تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر تبريز 103
شکل ‏5-10- تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر تهران104
شکل ‏5-11-تغييرات گسترش ناحيه مشترک جزاير حرارتي شهر تهران105
شکل ‏5-12-ميانگين NDVI در شهرهاي اهواز، اصفهان، مشهد، تهران، تبريز در بازه زماني 2007-2011107
شکل ‏5-13-ميانگين دماي سطح در شهرهاي اهواز، اصفهان، مشهد، تهران، تبريز در بازه زماني 2007-2011107
شکل ‏5-14-ميزان گسترش جزاير نسبت به هسته اوليه جزاير حرارتي در شهرهاي اهواز، اصفهان، مشهد، تهران، تبريز در بازه زماني 2007-2011107
شکل ‏5-15- گسترش سالانه هسته مرکزي جزاير حرارتي (افزايش دماي جزاير حرارتي) شهر اهواز طي سال‌هاي 2007-2011109
شکل ‏5-16- گسترش سالانه هسته مرکزي جزاير حرارتي (افزايش دماي جزاير حرارتي) شهر اصفهان طي سال‌هاي 2007-2011110
شکل ‏5-17- گسترش سالانه هسته مرکزي جزاير حرارتي (افزايش دماي جزاير حرارتي) شهر مشهد طي سال‌هاي 2007-2011111
شکل ‏5-18- گسترش سالانه هسته مرکزي جزاير حرارتي (افزايش دماي جزاير حرارتي) شهر ي تبريز طي سال‌هاي 2007-2011112
شکل ‏5-19- گسترش سالانه هسته مرکزي جزاير حرارتي (افزايش دماي جزاير حرارتي) شهر تهران طي سال‌هاي 2007-2011113
شکل ‏5-20-درصد سطوح ساخته شده شهر اهواز115
شکل ‏5-21- درصد خاک لخت شهر اهواز115
شکل ‏5-22- درصد پوشش گياهي شهر اهواز116
شکل ‏5-23- درصد سطوح ساخته شده شهر اصفهان116
شکل ‏5-24-درصد خاک لخت شهر اصفهان117
شکل ‏5-25-درصد پوشش گياهي شهر اصفهان117
شکل ‏5-26-درصد سطوح ساخته شده شهر مشهد118
شکل ‏5-27-درصد خاک لخت شهر مشهد118
شکل ‏5-28-درصد پوشش گياهي شهر مشهد119
شکل ‏5-29-درصد سطوح ساخته شده شهر تبريز119
شکل ‏5-30-درصد خاک لخت شهر تبريز120
شکل ‏5-31-درصد پوشش گياهي شهر تبريز120
شکل ‏5-32-درصد سطوح ساخته شده شهر تهران121
شکل ‏5-33-درصد خاک لخت شهر تهران121
شکل ‏5-34-درصد پوشش گياهي شهر تهران122
شکل ‏5-35- رابطه بين دماي سطح و درصد پوشش گياهي در شهر اهواز123
شکل ‏5-36- رابطه بين دماي سطح و درصد آّب در شهر اهواز123
شکل ‏5-37- رابطه بين دماي سطح و درصد خاک در شهر اهواز124
شکل ‏5-38- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اهواز124
شکل ‏5-39- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اهواز126
شکل ‏5-40- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اهواز126
شکل ‏5-41- رابطه بين دماي سطح و درصد پوشش گياهي در شهر اصفهان128
شکل ‏5-42- رابطه بين دماي سطح و درصد خاک در شهر اصفهان129
شکل ‏5-43- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اصفهان129
شکل ‏5-44- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اصفهان130
شکل ‏5-45- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اصفهان130
شکل ‏5-46- رابطه بين دماي سطح و درصد پوشش گياهي در شهر مشهد131
شکل ‏5-47- رابطه بين دماي سطح و درصد خاک در شهر مشهد131
شکل ‏5-48- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر مشهد132
شکل ‏5-49- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اصفهان132
شکل ‏5-50- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر اصفهان133
شکل ‏5-51- رابطه بين دماي سطح و درصد پوشش گياهي در شهر تبريز133
شکل ‏5-52- رابطه بين دماي سطح و درصد خاک در شهر تبريز134
شکل ‏5-53- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در تبريز134
شکل ‏5-54- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر تبريز135
شکل ‏5-55- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر تبريز135
شکل ‏5-56- رابطه بين دماي سطح و درصد پوشش گياهي در شهر تهران136
شکل ‏5-57- رابطه بين دماي سطح و درصد پوشش گياهي در شهر تهران136
شکل ‏5-58- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در تهران137
شکل ‏5-59- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر تبريز137
شکل ‏5-60- رابطه بين دماي سطح و درصد سطوح ساخته شده در شهر تبريز138
شکل ‏5-61- رابطه دماي سطح و شاخص NDVI اهواز تير ماه 2011139
شکل ‏5-62- رابطه دماي سطح و شاخص EVI اهواز تير ماه 2011140
شکل ‏5-63- رابطه دماي سطح و شاخص NDVI اصفهان تير ماه 2011140
شکل ‏5-64- رابطه دماي سطح و شاخص EVI اصفهان تير ماه 2011141
شکل ‏5-65- رابطه دماي سطح و شاخص NDVI مشهد تير ماه 2011141
شکل ‏5-66- رابطه دماي سطح و شاخص EVI مشهد تير ماه 2011142
شکل ‏5-67- رابطه دماي سطح و شاخص NDVI تبريز تير ماه 2011142
شکل ‏5-68- رابطه دماي سطح و شاخص EVI تبريز تير ماه 2011143
شکل ‏5-69- رابطه دماي سطح و شاخص NDVI تهران تير ماه 2011143
شکل ‏5-70- رابطه دماي سطح و شاخص EVI تهران تير ماه 2011144
شکل ‏5-71- رابطه دماي سطح و شاخص NDVI همه شهرها تير ماه 2011144
شکل ‏5-72- رابطه دماي سطح و شاخص EVI همه شهرها تير ماه 2011145
شکل ‏5-73- رابطه بين ميانگين دماي شهرها و ضريب NDVI مربوط به رابطه بين NDVI و دماي سطح146
شکل ‏5-74- رابطه بين ميانگين دماي شهرها و ضريب EVI مربوط به رابطه بين EVI و دماي سطح147
شکل ‏5-75-برازش دماي سطح و دماي پيش بيني شده توسط مدل رگرسيوني. 152
شکل ‏5-76-برازش دماي سطح و دماي پيش بيني شده توسط مدل رگرسيوني.152
شکل ‏5-77-برازش دماي سطح و دماي پيش بيني شده توسط مدل رگرسيوني شهر تهران152
شکل ‏5-78-برازش دماي سطح و دماي پيش بيني شده توسط مدل رگرسيوني..153

فهرست جداول
عنوان صفحه
جدول ‏4-1-داده‌هاي مورد استفاده در تحقيق82
جدول ‏4-2-پارامترهاي سيستم مختصات لمبرت اعمال شده بر داده‌ها85
جدول ‏4-3-طبقات حرارتي حاصل از الگوريتم گتيس-اورد87
جدول ‏5-1-ميزان گسترش سطح جزاير (بر حسب درصد) نسبت به هسته اوليه در شهرهاي مورد مطالعه102
جدول ‏5-2-ميانگين دماي پوشش‌هاي مختلف در شهرهاي مورد مطالعه124
جدول ‏5-3-مدل رگرسيوني چندمتغيره برآورد دماي سطح بوسيله درصد پوشش‌هاي مختلف144
جدول ‏5-4-مقادير T-VALUE مربوط به مدل رگرسيوني چند متغيره برآورد شده در جدول 5-3144
جدول ‏5-5-مدل رگرسيوني چندگانه برآورد دماي سطح بوسيله درصد پوشش‌هاي مختلف و شاخص‌هاي NDVI و EVI146
جدول ‏5-6-مقادير T-VALUE مربوط به مدل رگرسيوني چند متغيره برآورد شده در جدول 5-5147

فصل اول:
کليات تحقيق

1- فصل اول: کليات تحقيق
1-1- مقدمه:
با توسعه شهرنشيني مقادير زيادي از مساحت مناطق کشاورزي و جنگلي جاي خود را به مناطق شهري داده اند. مناطق شهري مدرن توسط آسفالت، بتون و ساير سطوح غيرقابل نفوذ پوشيده شده اند. رشد شهري به خصوص در شهرهاي بزرگ با سرعت زياد تغييرات پوشش زمين را در پي دارد. از آنجاييکه دماي سطح زمين در هر محدوده اي به خصوصيات مواد تشکيل دهنده سطح و بازتابش انرژي خورشيد وابسته مي باشد، الگوي حرارتي مناطق شهري نسبت به نواحي غيرشهري تفاوت قابل توجهي دارد. ظرفيت حرارتي بالاي سطوح مصالح مورد استفاده در شهرها، کاهش ميزان آلبدو و وجود منابع حرارتي ناشي از فعاليت هاي انساني موجب افزايش دماي برخي مناطق شهري نسبت به ديگر مناطق و تغييرات بيلان حرارتي اين نواحي مي شوند. بنابراين در مناطق شهري بسته به پوشش ها و کاربري هاي موجود، مناطقي با درجه حرارت بيشتر از ساير نواحي به وجود مي آيند، اين پديده به نام جزيره حرارتي شهرها 1 نامگذاري شده است.
علاوه بر اينکه اين افزايش دما به نوبه خود اثر قابل توجهي بر روي شرايط اتمسفري، زيستي و اقتصادي دارد، تخمين ميزان حرارت سطح در مناطق مختلف شهري به منظور بررسي توزيع دمايي سطح زمين و علل پيدايش آن کاربردهاي فراواني مانند تعيين نقش ترافيک و شهرک هاي صنعتي در گرم شدن شهرها دارد. لذا بررسي و آناليز پديده جزاير حرارتي در شهرها بسيار حائز اهميت مي باشد.
تصاوير سنجش از راه دور به دليل پوشش وسيع، بهنگام بودن و توانايي کسب اطلاعات در محدوده حرارتي طيف الکترومغناطيس، منبع اطلاعاتي مناسبي در تهيه نقشه هاي حرارتي و تخمين انرژي تشعشعي سطح زمين مي باشند. در اين مطالعه توليدات مربوط به حرارت و پوشش هاي سطح زمين سنجنده MODIS ماهواره Terra براي بررسي روند مکاني-زماني جزاير حرارتي و ارتباط اين پوشش ها با تغييرات جزاير حرارتي مورد استفاده قرار گرفته است.
1-2- طرح مسئله و ضرورت تحقيق
در قرن بيستم شهرسازي با سرعت زياد در مقياس جهاني اتفاق افتاد. با توجه به تخمين سازمان ملل تقريبا نيمي از مردم جهان در شهرها زندگي مي کنند. در جوامع غربي اين رقم به بالاتر از 75 درصد هم مي رسد (UN,1999).
مطابق نتايج سرشماري عمومي نفوس و مسکن سال 1385، در حدود 30 درصد از جمعيت هفتاد ميليوني ايران در سيزده شهر داراي بيش از پانصد هزار نفر جمعيت زندگي مي کنند. اين سيزده شهر به ترتيب عبارتند از: تهران، مشهد، اصفهان، تبريز، کرج، شيراز، اهواز، قم، کرمانشاه، اروميه، زاهدان، رشت و کرمان. از بين اين شهرها نيز سهم شش شهر داراي بيش از يک ميليون نفر جمعيت، 22درصد و سهم شهر 7،800،000 نفري تهران، به تنهايي 11 درصد مي باشد. (مرکز آمار ايران).
در حالي که شهرها توسعه پيدا مي کنند، تغييراتي در سيماي زمين ايجاد مي شود. ساختمان ها، خيابان ها و ديگر زير ساخت ها جايگزين خاک و پوشش گياهي مي شود. سطوحي که پيش از آن معمولا قابل نفوذ و مرطوب بودند، غير قابل نفوذ و خشک مي شوند. انرژي ورودي جذب شده خورشيد، ممکن است با تغيير در سطوح طبيعي افزايش يابد (Yamaguchi,2004). اين امر منجر به تغيير در توازن انرژي مناطق شهري که موجب افزايش دما (هم در سطح و هم دماي هوا) در مناطق شهري و در نهايت شکل گيري جزاير حرارتي مي شود.
جزاير حرارتي شهري به خاطر اثرشان روي زندگي بسياري از انسان ها بسيار مورد توجه قرار مي گيرند. جزاير حرارتي شرايط آب و هوايي تابستان را سخت تر و استفاده از دستگاه هاي تهويه هوا را بيشتر مي کنند. شرايط ازن تحت تأثير گسيلش، اختلاط و پراکندگي انعکاسات شيميايي در اتمسفر قرار مي گيرد و جزاير حرارتي شهري منجر به تشديد آن مي شود. علاوه بر اين با افزايش دما، توليد هيدروکربن گياهان افزايش مي يابد که خود از دلايل افزايش آلودگي هوا مي باشد (Sailor, 2007). در کنار اين نتايج آشکار جزاير حرارتي، اين پديده روي آب و هواي محلي مانند تغيير الگوي بادهاي محلي، رشد ابر و مه، تعداد رعد و برق و ميزان بارش نيز اثر گذار است.
امروزه مطالعات بر روي شرايط دمايي مناطق شهري بسيار مورد توجه مي باشد. مطالعات اخير در چهل سال گذشته توانسته اند نقش پديده هاي اصلي موثر در شکل گيري و تداوم جزاير حرارتي شهري را از لحاظ کمي تعيين کنند. بطور سنتي منبع اصلي و رايج داده هاي اقليمي از جمله دماي هوا، ايستگاه هاي هواشناسي هستند. اين ايستگاه ها فقط آمار نقاط خاصي را ارائه مي کنند. در بعضي مواقع دماي هوا در يک منطقه يا شهر مقدار معيني گزارش مي شود در صورتي که اين مقدار مربوط به موقعيت يک نقطه ي خاص از شهر است و چه بسا با توجه به پوشش سطح زمين و ديگر شرايط، دما در نقاط مختلف همان شهر پايين تر يا بالاتر باشد. به منظور حل اين مشکل، تاکنون روش هاي مختلفي براي محاسبه و برآورد داده هاي هواشناسي در حد فاصل ايستگاه ها ارائه شده است. از جمله اين روش ها مي‌توان به استفاده از رابطه دما با ارتفاع و روش هاي مختلف درون يابي از قبيل ميانگين وزني فاصله معکوس و صورت هاي مختلف کريجينگ اشاره کرد (Wang et al. 2004). روش رابطه دما با ارتفاع تنها براي مناطق کوهستاني کوچک و روش هاي درون يابي براي مناطق با شرايط يکنواخت متناسب است. از آنجا که دماي سطح زمين وابستگي زيادي به نوع پوشش سطح زمين دارد، روش هاي مختلف درون يابي، هنگامي مي توانند داراي دقت قابل قبولي باشند که با استفاده از داده هاي ماهواره اي، پوشش سطح زمين را نيز در نظر بگيرند (Yang et al. 2004). در سال‌هاي اخير تکنولوژي سنجش از دور با ارائه‌ي تصاوير با قدرت تفکيک‌هاي مختلف کاربرد فراواني در مطالعه و پايش جزاير حرارتي شهري در مقياس هاي مختلف قاره‌اي و منطقه اي پيدا کرده است. داده‌هاي فيزيکي کمّي که توسط ماهواره ها توليد مي شود، موجب درک بيشتر ما از محيط هاي شهري و غير شهري مي شوند. به ويژه در طول دو دهه گذشته نياز فراوان به اطلاعات دماي سطح زمين براي مطالعات محيطي و فعاليت هاي مديريتي منابع زميني، برآورد دماي سطح زمين توسط تکنولوژي سنجش از دور را به يکي از موضوعات جالب توجه علمي تبديل کرده است(Sobrino, 2004).
با استفاده از علم سنجش از راه دور خصوصيات فيزيکي مهمي که پارامترهاي تعيين کننده مواد تشکيل دهنده و ترکيب و ساختار پوشش شهر هستند را براي بررسي بودجه انرژي سطح شهر و مشاهده اثر جزاير حرارتي شهري قابل استخراج مي‌باشند. علاوه بر آن تصاوير حرارتي سنجش از راه دور به خصوص تصاوير با قدرت تفکيک بالا توانايي توليد داده هاي حرارتي همزمان براي سراسر شهر و در يک پوشش ناحيه اي وسيع را دارند (Nichol, 1998).
از بين داده هاي ماهواره هاي مختلف، با توجه به مهم بودن قدرت تفکيک زماني براي بررسي پديده جزاير حرارتي، استفاده از سنجنده‌هاي با قدرت تفکيک زماني بالا بيشتر مورد توجه هستند. در اين تحقيق با توجه به قدرت تفکيک زماني بالاي سنجنده موديس و همچنين پردازش‌هاي اوليه راديومتريک و هندسي انجام شده بر توليدات اين سنجنده، از توليدات حرارتي اين سنجنده براي بررسي تغييرات مکاني زماني جزاير حرارتي استفاده شد.
با توجه به اينکه جزاير حرارتي شهرها از عواملي نظير آلودگي، تغييرات پوشش و ترافيک تاثير مي پذيرند که اين عوامل در واحد زمان و مکان در حال تغيير مي‌باشند، لذا نحوه‌ي گسترش جزاير حرارتي را مي توان يک مساله مکاني زماني در نظر گرفت. با اين توضيح سوالي که مطرح مي‌شود اين است که الگوي تغييرات مکاني زماني جزاير حرارتي در کلانشهرها چگونه است؟
پاسخ به اين سوال براي بسياري از موضوعات مربوط به علوم زمين (مانند اقليم شهري، تغييرات محيطي جهاني و اثر متقابل محيط انسان) بسيار مهم و حياتي است که منجر به بهبود فرايند هاي مديريتي و برنامه ريزي مي گردد. يکي از اهدافي اصلي ما در اين تحقيق ارائه‌ي پاسخي مناسب به اين سوال است.
دماي سطح زمين و ويژگي هاي بودجه انرژي شهري همچنين در ارتباط پوشش‌هاي مختلف سطح مي باشد به نحوي که هر نوع پوشش زمين تاثير خاصي بر دماي سطح زمين دارد. نحوه ي اثر گذاري پوشش هاي مختلف سطح بر دماي سطح زمين مساله ي مهم ديگريست که بررسي دقيق آن منجر آن مديريت بهتر جهت کاهش اثرات نامطلوب جزاير حرارتي در شهر ها مي شود.
با توجه به اينکه امکان استخراج پوشش هاي مختلف اراضي در يک منطقه و همچنين دماي سطح با استفاده از تکنولوژي سنجش از دور وجود دارد، در اين تحقيق ما به دنبال اين بوده ايم که ضمن استخراج اطلاعات پوشش اراضي و نيز برآورد دماي سطح زمين، به بررسي نحوه ارتباط آنها با يکديگر بپردازيم. در راستاي نيل به اين هدف، چگونگي اثر گذاري هر يک از کلاس هاي پوشش اراضي بر دماي سطح زمين، هم بصورت جداگانه و هم بصورت توأمان مورد بررسي قرار گرفت.
با توجه به مطالب فوق، در اين مطالعه پديده‌ جزاير حرارتي سطح زمين و رابطه آن با پوشش اراضي در پنج کلان‌شهر تهران، تبريز، اصفهان، اهواز و مشهد با استفاده از توليدات ماهواره‌اي سنجنده MODIS مورد بررسي قرار مي‌گيرد.
1-3- سوالات اصلي تحقيق:
سوالات اين تحقيق عبارتند از:
الگوي توزيع تغييرات مکاني و زماني جزاير حرارتي در شهرهاي اهواز، اصفهان، مشهد، تبريز، تهران چگونه است؟
شدت و گسترش الگوي توزيع مکاني زماني جزاير حرارتي چه رابطه‌اي با پوشش سطح زمين نشان مي‌دهد ؟
1-4- فرضيات تحقيق:
الگوي توزيع تغييرات مکاني-زماني جزاير حرارتي در ابرشهرها افزايش گرما و همچنين گسترش مکاني و افزايش تعداد جزاير حرارتي در طول سال‌هاي 2007 تا 2011 را نشان مي دهند.
پوشش گياهي اثر کاهنده و سطوح ساخته شده شهري اثرات افزاينده بر جزاير حرارتي دارند و گسترش الگوي توزيع مکاني-زماني جزاير حرارتي متاثر از الگوي پراکنش پوشش اراضي در بازه زماني مورد بررسي(2007 تا 2011) است.

1-5- اهداف تحقيق:
پس از تشخيص و تعيين انواع پوشش هاي تأثيرگذار بر دماي مناطق شهري اهداف ذيل در اين تحقيق مورد توجه قرار گرفته است:
استخراج تغييرات مکاني-زماني جزاير حرارتي در مناطق شهري با استفاده از داده‌هاي سنجنده MODIS
تعيين رابطه بين نوع پوشش زمين و دماي سطح
1-6- ساختار پايان نامه
اين پايان نامه مشتمل بر شش فصل است که در فصل اول به بيان کليات تحقيق و در ادامه، فصل دوم اين تحقيق، به ويژگي منطقه مورد مطالعه و تحقيقات انجام گرفته در ايران و جهان مي پردازد.
در فصل سوم به مباني نظري تحقيق پرداخته شده است، در اين راستا مباني سنجش از دور حرارتي و عوامل موثر بر تشکيل جزاير حرارتي و همچنين رفتار طيفي پديده هاي مختلف مورد بررسي و ارزيابي قرار گرفته است.
در فصل چهارم، داده هاي مورد استفاده در اين تحقيق شامل تصاوير ماهواره اي و نقشه هاي مورد استفاده مشخص شده است، در ادامه به بيان مراحل و روش انجام تحقيق شامل مراحل مختلف بررسي تغييرات مکاني-زماني جزاير حرارتي،و به دنبال آن ارتباط پوشش هاي زمين با اين تغييرات پرداخته شده است.
در فصل پنجم نتايج به دست آمده از اعمال روش هاي استخراج جزاير حرارتي، و همچنين نتايج حاصل از بررسي همبستگي بين پوشش هاي زمين و تغييرات جزاير حرارتي مورد ارزيابي قرار گرفته است.
و در فصل ششم، نتايج به دست آمده از فصل پنجم به صورت تحليلي مورد بحث قرار گرفته است. همچنين پيشنهاداتي براي تحقيقات آتي ارائه شده است.

فصل دوم:
منطقه مورد مطالعه و

در این سایت فقط تکه هایی از این مطلب با شماره بندی انتهای صفحه درج می شود که ممکن است هنگام انتقال از فایل ورد به داخل سایت کلمات به هم بریزد یا شکل ها درج نشود

شما می توانید تکه های دیگری از این مطلب را با جستجو در همین سایت بخوانید

ولی برای دانلود فایل اصلی با فرمت ورد حاوی تمامی قسمت ها با منابع کامل

اینجا کلیک کنید

پيشينه تحقيق

2- فصل دوم: منطقه مورد مطالعه و پيشينه تحقيق
2-1- منطقه مورد مطالعه

منطقه مورد مطالعه تحقيق شامل پنج کلانشهر اهواز، اصفهان، تبريز، تهران و مشهد مي باشد. اين شهرها به عنوان مهمترين مراکز جمعيتي و صنعتي داراي رشد بالاي توسعه شهري و افزايش جمعيت بوده‌اند. با توجه به تاثير عرض جغرافيايي و اقليم‌هاي مختلف بر دماي سطح و پديده جزاير حرارتي، شهرهاي انتخابي در عرض‌هاي جغرافيايي مختلف و در سطح کشور پراکنده شده اند که اقليم‌هاي مختلف را شامل مي‌شوند. محدوده مطالعاتي در اين تحقيق در شکل هاي 2-1 تا 2-5 نمايش داده شده است.

شکل ‏2-1-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر تهران

شکل ‏2-2-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر مشهد

شکل ‏2-3-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر تبريز

شکل ‏2-4-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر اهواز

شکل ‏2-5-محدوده‌ي مورد مطالعه شهر اصفهان

تهران
تهران از نظر جغرافيايي در 51 درجه و 17 دقيقه تا 51 درجه و 33 دقيقه طول شرقي و 35 درجه و 36 دقيقه تا 35 درجه و 44 دقيقه عرض شمالي قرار گرفته است. شهر تهران در دامنه جنوبي رشته کوه هاي البرز و حاشيه شمالي کوير مرکزي ايران قرار دارد. تهران بين کوه هاي البرز و حاشيه شمالي کوير مرکزي ايران در دشتي نسبتا هموار واقع شده است. پهنه استقرار آن از جنوب و جنوب غربي به دشت هاي شهريار و ورامين منتهي مي شود و در سمت شمال و شرق با حد طبيعي فضاي جغرافيايي شهر تهران در کوه و دشت به وسيله دو رود کرج در غرب و جاجرود در شرق مشخص مي شود که در نزديکي کوير نمک در جنوب شرقي تهران به يکديگر مي پيوندند. ارتفاع تهران از 1104 متر در جنوب تا ارتفاع 1800 متر ابتداي پارک جمشيديه در شمال تهران متغير است.
متوسط دماي تهران در ماه مرداد به 8/29 و در دي ماه به 8/2 درجه سلسيوس مي رسد. تعداد روزهاي يخبندان سالانه حدود 55 روز است. در هر کدام از ماه هاي دي تا اسفند تعداد روز هاي يخبندان بيشتر از 10 روز مي باشد. (سعيدي، 1375 و افشار، 1379). ايجاد جزيره حرارتي سبب شده است که جريان باد از اطراف به طرف شهر وزيده و مواد آلاينده حومه را هم به داخل شهر هدايت کند. باد غالب مهرآباد، غربي و دوشان تپه، شمال شرقي است. بادهاي غربي در ايستگاه دوشان تپه در درجه دوم قرار دارند. در مجموع بادهاي غربي اقليم تهران را کنترل مي کنند. جهت باد در هر دو ايستگاه حاکي از آن است که استقرار هر نوع منبع آلاينده در غرب تهران سبب آلودگي هوا مي شود. با توجه به اينکه در شرق تهران هم بادهاي شرقي غالب هستند هر دو جريان، مواد آلاينده را از هر طرف به مرکز شهر مي آورند و مرکز شهر پتانسيل آلودگي بالايي دارد. فرسوده بودن ماشين ها، عدم رعايت اصول استاندارد از طرف مردم، و نبود مديريت کارآ همگي سبب شده اند که خودروها معضل بزرگي براي تهران و حتي ايران بشود (غيور منش، 1382).
آلودگي هوا در شهر تهران عمدتا مصنوعي و ناشي از فعاليت وسايل نقليه است که سهمي 80 درصدي در آلودگي هواي شهر دارند و توليد کننده گازهاي سمي دي اکسيد نيتروژن و مونواکسيد کربن هستند. فعاليت هاي صنعتي از دو جهت سبب آلودگي هواي تهران شده اند، محل استقرار نامطلوب و عدم رعايت اصول بهداشتي و زيست محيطي.بيش از 7000 واحد صنعتي در تهران وجود دارد که 30 درصد آن در غرب و 54 درصد در جنوب و 16 درصد در شرق تهران تأسيس شده اند. با توجه به وزش بادهاي غالب غربي و جنوب غربي بيشتر مواد زايد اين کارخانه ها به داخل شهر هدايت مي شوند.
نتايج مطالعات و بررسي هاي جمعيت شناسي سرشماري سال 1385 در خصوص نحوه توزيع جمعيت در استان تهران به شرح ذيل مي باشد:
کلان شهر تهران با 13 ميليون و 328 هزار و 11 نفر پر جمعيت ترين استان کشور شناخته شده است که 19 درصد جمعيت کشور را در خود جاي داده است. بررسي هاي انجام شده نشان مي دهد که سطوح پر تراکم عمدتا به دور هسته تاريخي تهران يعني محله هاي قديمي بازار، عوالاجان، سنگلج، ارگ چاله ميدان و چاله حصار متمرکز شده اند (مخدوم، 1368).
مشهد
مشهد مقدس مرکز شهرستاني به همين نام در استان پهناور خراسان رضوي به لحاظ موقعيت در 59 درجه و 3 دقيقه تا 60 درجه و35 دقيقه طول شرقي و 35 درجه و 42 دقيقه تا 36 درجه و 59 دقيقه عرض شمالي قرار گرفته و از شمال به شهرستان کلات ، از شمال غربي به درگز، از غرب به چناران و نيشابور و از شرق به سرخس و تربت جام محدود مي گردد. اين شهر در انتهاي جنوبي دشت توس واقع شده و رشته کوه هزار مسجد در شمال شرقي و رشته کوه بينالود در غرب و جنوب غربي آن قرار دارد.
به طور کلي هواهايي که شهر مشهد را تحت تاثير قرار مي‌دهند توده هواي سيبري و توده هواي مديترانه‌اي هستند. توده هواي سيبري عمدتا در فصل زمستان تشکيل مي‌شوند و توده هواي مديترانه‌اي نيز با وجود کوهستان‌هاي غرب کشور، در صورت بودن سطح زمين به شمال شرق کشور و شهر مشهد نيز مي‌رسد (مقدس، 1373).
متوسط بارندگي سالانه اين شهر 239 ميميمتر است که نسبت به ميانگين کشوري 250 ميليمتر کم‌تر مي‌باشد. همچنين متوسط دماي سالانه شهر مشهد(طي سال‌هاي 88-1368)، 15.3 درجه سانتيگراد است که نسبت به ميانگين دماي کشور 18 درجه سانتيگراد کم‌تر مي‌باشد (اکبري، 1391).
جهت باد غالب سطح زمين در اين شهر عمدتا جنوب شرقي- شمال غربي يا شرقي- غربي است و اصولا هر نوع مواد آلوده کننده واقع در منطقه جنوب شرق تا شرق مشهد را مستقيما به قسمت شمال غرب و غرب مشهد جابجا مي‌نمايد (قزلحصار، 1392).
در بين منابع صنعتي و توليدي آلاينده هاي هوا در شهرمشهد نيروگاهها و کارخانه سيمان، آسفالت گچ، آهک و واحدهاي آجرپزي در راس آلاينده ها قرار دارند0 نيروگاههاي برق نيز در آلودگي هواي مشهد موثرند با توجه به اينکه سوخت اين نيروگاهها (طوس، شريعتي ،مشهد)از مازوت و گازوئيل و گاز است از مراکز عمده ايجاد آلودگي هوا محسوب مي شود (قزلحصار، 1392).


پاسخ دهید