بررسی و مدل سازی تاثیر ترکیب و آرایش چشم انداز شهر یزد بر دمای سطح زمین با استفاده از یادگیری ماشین و داده های لندست-۸ و سنتینل-۲

اثر جزیره گرمایی شهری به دلیل تلاقی با چالش های محیط زیستی مهم قرن بیست و یکم یکی از مهم ترین بررسی ها در مورد پدیده های محیط زیستی است. در همین راستا، مطالعه دمای سطح زمین (LST)، چشم انداز واضحی از بررسی جزایر گرمایی در شهرها به دست می دهد که با توجه به اقلیم گرم و خشک شهر یزد، بررسی وضعیت و عوامل اثرگذار بر LST در این شهر را ضروری می نمایاند. این پژوهش با استفاده از تصویر فیوژن شده طیفی و مکانی لندست-۸ برای ماه آگوست سال ۲۰۲۰ میلادی و با بهره گیری از الگوریتم های یادگیری ماشین سعی دارد تا تغییرات LST را با محاسبه پارامترهای مختلف مرتبط با چشم انداز سطح زمین شهری مدل کند. بر اساس نتایج این پژوهش، فیوژن طیفی-مکانی تصویر لندست-۸ با سنتینل-۲ به روش بارزسازی پن، موجب افزایش ۱۰.۷%ی دقت کلی و ۱۶.۵%ی ضریب کاپا در طبقه بندی این تصویر شد. این پژوهش همچنین نشان داد که اکثر پارامترهای مرتبط با همسایگی با پوشش اراضی در رده ۱ تا ۱۱ تاثیرگذاری بر LST شهر یزد قرار دارند. دراین بین، مجاورت با پوشش زمین های بایر در شعاع ۱۰۰، ۵۰ و ۱۵۰ متر به ترتیب رتبه ۱ تا ۳ مهم ترین پارامترهای اثرگذار بر LST را از آن خود کردند. این پژوهش نشان داد که تغییر آرایش پوشش اراضی می تواند بر LST اثرگذار بوده و تغییر پوشش زمین های بایر به مناطق ساخته شده، تا °C ۱.۱، به پوشش گیاهی، تا °C ۲.۱ و تغییر ۳۰% از زمین های بایر به پوشش گیاهی، تا °C ۱.۶ می تواند میانگین LST را در شهر یزد کاهش دهد. همچنین این پژوهش با بررسی دو رویکرد مختلف شبیه سازی ایجاد پوشش گیاهی در سطح شهر یزد نشان داد که رویکرد صرفه جویی در زمین می تواند میانگین LST را در شهر یزد تا ۱.۳ درجه و رویکرد تقسیم زمین تا °C ۱.۴ کاهش دهد.

Keywords:

گرادیان بوستینگ , فیوژن تصویر , پارامترهای شهری , شبیه سازی پوشش اراضی , سنجش از دور