بررسی تغییرات فضایی ـ زمانی جزایر حرارتی شهری و عوامل مؤثر بر آن در شهر بعقوبه عراق با استفاده از سنجش از دور و GIS

نوع مقاله : مقاله مستخرج از رساله دکتری

نویسندگان

1 استاد گروه برنامه ریزی شهری و منطقه ای دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی دانشگاه تبریز

2 دانشیار گروه برنامه ریزی شهری و منطقه ای، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران.

3 دانشجوی دکتری گروه برنامه ریزی شهری و منطقه ای، دانشکده برنامه ریزی و علوم محیطی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

چکیده
جزایر حرارتی شهری یکی از مهم‌ترین پیامدهای تغییرات ساختار کالبدی و پوشش زمین در شهرهاست که می‌تواند تحت تأثیر گسترش سطوح ساخته‌شده، کاهش پوشش گیاهی و تغییر شرایط محیطی تشدید شود. پژوهش حاضر با هدف بررسی تغییرات فضایی ـ زمانی جزایر حرارتی شهری و عوامل مؤثر بر آن در شهر بعقوبه عراق با استفاده از سنجش از دور و سیستم اطلاعات جغرافیایی انجام شده است. روش پژوهش از نظر هدف کاربردی و از نظر ماهیت توصیفی ـ تحلیلی با رویکرد مکانی ـ زمانی است. برای تحلیل وضعیت حرارتی شهر، داده‌های سنجش از دور و اطلاعات محیطی در سه دوره زمانی 1364، 1384 و 1404 مورد استفاده قرار گرفت و شاخص‌های دمای سطح زمین (LST)، شاخص پوشش گیاهی نرمال‌شده (NDVI)، شاخص ساخت‌وساز نرمال‌شده (NDBI)، رطوبت نسبی (RH)، شاخص کیفیت هوا (AQI) و جزیره حرارتی شهری (UHI) در محیط GIS استخراج و تحلیل شدند. به‌منظور بررسی عوامل مؤثر بر UHI نیز از رگرسیون خطی چندمتغیره استفاده شد. نتایج نشان داد که طی دوره مورد مطالعه، نقش عوامل کالبدی و حرارتی در شکل‌گیری جزیره حرارتی شهر بعقوبه افزایش یافته است؛ به‌طوری‌که ضریب اثر NDBI بر UHI از 0.47 در سال 1364 به 0.70 در سال 1404 و ضریب LST از 0.58 به 0.80 افزایش یافته است. در مقابل، NDVI در دوره‌های مورد مطالعه رابطه منفی با UHI داشته و نقش تعدیل‌کننده پوشش گیاهی را نشان می‌دهد. همچنین مقدار ضریب تعیین مدل از 0.67 در سال 1364 به 0.85 در سال 1404 افزایش یافته است که بیانگر افزایش قدرت تبیین متغیرهای مورد مطالعه در توضیح تغییرات UHI است. بر اساس یافته‌ها، گسترش سطوح ساخته‌شده و کاهش پوشش گیاهی از مهم‌ترین عوامل مرتبط با تشدید جزیره حرارتی بعقوبه محسوب می‌شوند. بنابراین، حفاظت و توسعه فضاهای سبز، افزایش پوشش گیاهی، کنترل گسترش سطوح نفوذناپذیر و تقویت زیرساخت‌های سبز و آبی می‌تواند در کاهش تنش حرارتی و ارتقای پایداری محیطی شهر بعقوبه مؤثر باشد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات

عنوان مقاله English

Spatiotemporal Analysis of Urban Heat Island Dynamics and Their Influencing Factors in Baqubah, Iraq, Using Remote Sensing and GIS Techniques

نویسندگان English

Hassan Mahmoudzadeh 1
Firouz Jafari 2
Ahmad Adel Veiseh 3
1 Professor, Urban and Regional Planning Department, Faculty of Planning and Environmental Sciences ,University of Tabriz
2 Associate Professor, Urban and Regional Planning Department, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
3 Ph. D Student, Department of Urban and Regional Planning, Faculty of Planning and Environmental Sciences, University of Tabriz, Tabriz, Iran.
چکیده English

Background and Objective: Urban Heat Islands (UHI) are an important environmental consequence of urban expansion and changes in land surface characteristics, particularly the growth of built-up areas and reduction of vegetation cover. This study aims to investigate the spatio-temporal changes in urban heat islands and identify the factors influencing their intensity in Baqubah City, Iraq, using remote sensing and Geographic Information Systems (GIS). The analysis focuses on three periods, 1985, 2005, and 2025, to assess changes in the thermal characteristics of the urban environment and their relationship with major environmental and physical indicators.
Methodology: Landsat satellite imagery was used to derive Land Surface Temperature (LST), Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference Built-up Index (NDBI), and Urban Heat Island (UHI) indicators. In addition, Air Quality Index (AQI) and Relative Humidity (RH) were incorporated as environmental variables. Spatial analysis and map preparation were conducted using remote sensing and GIS techniques. Multivariate linear regression was applied to examine the relationships between UHI intensity and the explanatory variables during the three study periods.
Results and findings: The results indicate that the intensity of the urban heat island in Baqubah increased over the study period. The influence of NDBI on UHI increased from 0.47 in 1985 to 0.70 in 2025, while the effect of LST increased from 0.58 to 0.80. In contrast, NDVI showed a negative relationship with UHI, with its coefficient increasing from −0.25 to −0.38, indicating a persistent cooling effect of vegetation. The explanatory power of the regression models also increased over time, with R² rising from 0.67 in 1985 to 0.85 in 2025. These findings demonstrate that increasing urbanization and expansion of built-up surfaces have intensified thermal stress in Baqubah, whereas vegetation has played an important mitigating role. The results highlight the importance of protecting and expanding green spaces and integrating green infrastructure into urban planning to reduce UHI impacts.

کلیدواژه‌ها English

جزیره حرارتی شهری
دمای سطح زمین
شاخص پوشش گیاهی
شاخص ساخت‌وساز
سنجش از دور
بعقوبه عراق

مقالات آماده انتشار، پذیرفته شده
انتشار آنلاین از 02 شهریور 1405

  • تاریخ دریافت 30 خرداد 1405
  • تاریخ بازنگری 01 تیر 1405
  • تاریخ پذیرش 01 شهریور 1405
  • تاریخ اولین انتشار 02 شهریور 1405
  • تاریخ انتشار 02 شهریور 1405