2025-02-22T10:23:36-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: Query fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22uajuacgovua-article-149%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-22T10:23:36-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: => GET http://localhost:8983/solr/biblio/select?fl=%2A&wt=json&json.nl=arrarr&q=id%3A%22uajuacgovua-article-149%22&qt=morelikethis&rows=5
2025-02-22T10:23:36-05:00 DEBUG: VuFindSearch\Backend\Solr\Connector: <= 200 OK
2025-02-22T10:23:36-05:00 DEBUG: Deserialized SOLR response
Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study
The aim of this research is to enhance approaches existing for the assessment of cities thermal conditions under climate change impact by using multispectral satellite data for Kyiv city area. This paper describes the method and results of the Earth’s surface temperature (LST) and thermal emissivity...
Saved in:
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2019
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/149 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| id |
uajuacgovua-article-149 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| collection |
OJS |
| language |
English |
| topic |
city thermal regime land surface temperature thermal radiation emissivity time series городской тепловой режим температура земной поверхности коэффициент теплового излучения временные ряды тепловий режим міста температура земної поверхні коефіцієнт теплового випромінювання часові ряди |
| spellingShingle |
city thermal regime land surface temperature thermal radiation emissivity time series городской тепловой режим температура земной поверхности коэффициент теплового излучения временные ряды тепловий режим міста температура земної поверхні коефіцієнт теплового випромінювання часові ряди Piestova, Iryna Lubskyi, Mykola Svideniuk, Mykhailo Golubov, Stanislav Laptiev, Oleksandr Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study |
| topic_facet |
city thermal regime land surface temperature thermal radiation emissivity time series городской тепловой режим температура земной поверхности коэффициент теплового излучения временные ряды тепловий режим міста температура земної поверхні коефіцієнт теплового випромінювання часові ряди |
| format |
Article |
| author |
Piestova, Iryna Lubskyi, Mykola Svideniuk, Mykhailo Golubov, Stanislav Laptiev, Oleksandr |
| author_facet |
Piestova, Iryna Lubskyi, Mykola Svideniuk, Mykhailo Golubov, Stanislav Laptiev, Oleksandr |
| author_sort |
Piestova, Iryna |
| title |
Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study |
| title_short |
Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study |
| title_full |
Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study |
| title_fullStr |
Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study |
| title_full_unstemmed |
Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study |
| title_sort |
urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: kyiv city area case study |
| title_alt |
Тепловое микрокартирование городских территорий с использованием космических снимков и полевых измерений на примере города Киева Теплове мікрокартування міських територій з використанням космічних знімків та польових завіркових вимірювань на прикладі міста Києва |
| description |
The aim of this research is to enhance approaches existing for the assessment of cities thermal conditions under climate change impact by using multispectral satellite data for Kyiv city area. This paper describes the method and results of the Earth’s surface temperature (LST) and thermal emissivity calculation. Particularly, the thermal distribution was estimated based on spectral densities according to Planck’s law for “grey bodies” by using the Landsat-8 TIRS and Sentinel-2 MSI satellite imagery. Furthermore, the result was calibrated by ground data collected during the ground-truth measurements of the typical city surfaces temperature and thermal emissivity. The spatial resolution of the LST images obtained was enhanced by using the approach of subpixel processing, that is the pairs of invariant images shifted with subpixel accuracy. As a result, such an approach allowed to enhance the spatial resolution of the image up 46%, which is much higher than the potential performance of the thermal imaging sensors existing. The interrelation between the Earth’s surface type and the temperature was revealed by the results of the Sentinel-2A MSI image of 21 August 2017 supervised classification. Thus, the image was divided into the six major classes of the urban environment: building’s rooftops, roads surface, bare soil, grass, wood, and water. As a result, surfaces with vegetation much more cool next to artificial ones. The time-series analysis of 18 thermal images (Landsat TM and Landsat-8 TIRS) of Kyiv for the period from 6 Jun 1985 till 1 June 2018 was done for spatiotemporal changes investigation. Therefore, the sites of the LST thermal anomalies caused by landscape changes were developed. Among them are the sites of increased LST where thw “Olimpiyskiy” national sport center and adjacent parking was built and the site of decreased LST where the tram depot was liquidated and the territory was flooded. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2019 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/149 |
| work_keys_str_mv |
AT piestovairyna urbanthermalmicromappingusingsatelliteimageryandgroundtruthmeasurementskyivcityareacasestudy AT lubskyimykola urbanthermalmicromappingusingsatelliteimageryandgroundtruthmeasurementskyivcityareacasestudy AT svideniukmykhailo urbanthermalmicromappingusingsatelliteimageryandgroundtruthmeasurementskyivcityareacasestudy AT golubovstanislav urbanthermalmicromappingusingsatelliteimageryandgroundtruthmeasurementskyivcityareacasestudy AT laptievoleksandr urbanthermalmicromappingusingsatelliteimageryandgroundtruthmeasurementskyivcityareacasestudy AT piestovairyna teplovoemikrokartirovaniegorodskihterritorijsispolʹzovaniemkosmičeskihsnimkovipolevyhizmerenijnaprimeregorodakieva AT lubskyimykola teplovoemikrokartirovaniegorodskihterritorijsispolʹzovaniemkosmičeskihsnimkovipolevyhizmerenijnaprimeregorodakieva AT svideniukmykhailo teplovoemikrokartirovaniegorodskihterritorijsispolʹzovaniemkosmičeskihsnimkovipolevyhizmerenijnaprimeregorodakieva AT golubovstanislav teplovoemikrokartirovaniegorodskihterritorijsispolʹzovaniemkosmičeskihsnimkovipolevyhizmerenijnaprimeregorodakieva AT laptievoleksandr teplovoemikrokartirovaniegorodskihterritorijsispolʹzovaniemkosmičeskihsnimkovipolevyhizmerenijnaprimeregorodakieva AT piestovairyna teplovemíkrokartuvannâmísʹkihteritoríjzvikoristannâmkosmíčnihznímkívtapolʹovihzavírkovihvimírûvanʹnaprikladímístakiêva AT lubskyimykola teplovemíkrokartuvannâmísʹkihteritoríjzvikoristannâmkosmíčnihznímkívtapolʹovihzavírkovihvimírûvanʹnaprikladímístakiêva AT svideniukmykhailo teplovemíkrokartuvannâmísʹkihteritoríjzvikoristannâmkosmíčnihznímkívtapolʹovihzavírkovihvimírûvanʹnaprikladímístakiêva AT golubovstanislav teplovemíkrokartuvannâmísʹkihteritoríjzvikoristannâmkosmíčnihznímkívtapolʹovihzavírkovihvimírûvanʹnaprikladímístakiêva AT laptievoleksandr teplovemíkrokartuvannâmísʹkihteritoríjzvikoristannâmkosmíčnihznímkívtapolʹovihzavírkovihvimírûvanʹnaprikladímístakiêva |
| first_indexed |
2024-04-21T19:48:02Z |
| last_indexed |
2024-04-21T19:48:02Z |
| _version_ |
1796974976925958144 |
| spelling |
uajuacgovua-article-1492020-01-14T21:31:09Z Urban thermal micro-mapping using satellite imagery and ground-truth measurements: Kyiv city area case study Тепловое микрокартирование городских территорий с использованием космических снимков и полевых измерений на примере города Киева Теплове мікрокартування міських територій з використанням космічних знімків та польових завіркових вимірювань на прикладі міста Києва Piestova, Iryna Lubskyi, Mykola Svideniuk, Mykhailo Golubov, Stanislav Laptiev, Oleksandr city thermal regime land surface temperature thermal radiation emissivity time series городской тепловой режим температура земной поверхности коэффициент теплового излучения временные ряды тепловий режим міста температура земної поверхні коефіцієнт теплового випромінювання часові ряди The aim of this research is to enhance approaches existing for the assessment of cities thermal conditions under climate change impact by using multispectral satellite data for Kyiv city area. This paper describes the method and results of the Earth’s surface temperature (LST) and thermal emissivity calculation. Particularly, the thermal distribution was estimated based on spectral densities according to Planck’s law for “grey bodies” by using the Landsat-8 TIRS and Sentinel-2 MSI satellite imagery. Furthermore, the result was calibrated by ground data collected during the ground-truth measurements of the typical city surfaces temperature and thermal emissivity. The spatial resolution of the LST images obtained was enhanced by using the approach of subpixel processing, that is the pairs of invariant images shifted with subpixel accuracy. As a result, such an approach allowed to enhance the spatial resolution of the image up 46%, which is much higher than the potential performance of the thermal imaging sensors existing. The interrelation between the Earth’s surface type and the temperature was revealed by the results of the Sentinel-2A MSI image of 21 August 2017 supervised classification. Thus, the image was divided into the six major classes of the urban environment: building’s rooftops, roads surface, bare soil, grass, wood, and water. As a result, surfaces with vegetation much more cool next to artificial ones. The time-series analysis of 18 thermal images (Landsat TM and Landsat-8 TIRS) of Kyiv for the period from 6 Jun 1985 till 1 June 2018 was done for spatiotemporal changes investigation. Therefore, the sites of the LST thermal anomalies caused by landscape changes were developed. Among them are the sites of increased LST where thw “Olimpiyskiy” national sport center and adjacent parking was built and the site of decreased LST where the tram depot was liquidated and the territory was flooded. Данное исследование направлено на усовершенствование подхода к оценке теплового режима города в условиях климатических изменений при помощи многоспектральных спутниковых данных на примере г. Киев. В работе описан метод и результаты расчета температуры и коэффициентов теплового излучения земной поверхности. В частности, в соответствии с законом Планка для “серого тела”, по спутниковым данным Landsat-8 TIRS и Sentinel-2 MSI было рассчитано распределение температур через спектральную плотность потока излучения. Кроме того, результаты расчёта были калиброваны по данным наземных “подспутниковых” измерений температуры и коэффициента теплового излучения типичных городских покрытий. Пространственное разрешение полученных распределений температуры земной поверхности было повышено методом субпиксельной обработки, для чего были использованы пары субпиксельно смещенных инвариантных изображений. В результате, данный подход позволил повысить пространственное разрешение изображения на 46%, что значительно выше в сравнении с техническими возможностями сегодня существующих сенсоров длинноволнового инфракрасного излучения. Взаимосвязь между типом и температурой земного покрытия была установлена по результатам управляемой классификации многоспектрального изображения Sentinel-2A за 21 августа 2017 года. Таким образом, было выделено шесть основных земных покрытий городской среды: крыши домов, дорожные покрытия, открытые почвы, травянистая растительность, древесная растительность и вода. В результате, температура поверхностей, покрытых растительностью, оказалась значительно ниже температуры штучных покрытий Для исследования пространственно-временных изменений поверхностной температуры городской среды, был проведен анализ временного ряда 18 тепловых изображений (Landsat-8 TIRS и Landsat-8 OLI) города Киева за период с 6 июня 1985 года по 1 июля 2018 года. Таким образом, выявлено температурные аномалии, возникновению которых поспособствовало изменение ландшафта, в частности: сооружение НСК “Олимпийский” и прилегающей парковочной площадки привело к повышению теплового поля; с другой стороны, ликвидация трамвайного депо им. Т. Г. Шевченко и дальнейшее подтопление участка привело к понижению температуры. Дане дослідження спрямоване на вдосконалення підходу до оцінки теплового режиму міста в умовах кліматичних змін за допомогою багатоспектральних супутникових даних на прикладі міста Київ. У роботі описано метод та результати обчислення температури та коефіцієнтів теплового випромінювання земної поверхні. Зокрема, відповідно до закону Планка для “сірого тіла”, за супутниковими даними Landsat-8 TIRS та Sentinel-2 MSI було обчислено розподіл температур через спектральну густину потоку випромінювання. Крім того, результати обчислення було калібровано за даними наземних підсупутникових вимірювань температури та коефіцієнта теплового випромінювання типових покривів міста. Просторову розрізненність отриманих розподілів температури земної поверхні було підвищено за методом субпіксельної обробки, для чого було використано пари субпіксельно зміщених інваріантних зображень. В результаті, даний підхід дозволив підвищити просторову розрізненність зображення на 46%, що значно вища у порівнянні з технічними можливостями нині існуючих сенсорів довгохвильового інфрачервоного випромінювання. Взаємозв’язок між типом та температурою земного покриву було встановлено за результатами керованої класифікації багатоспектрального знімка Sentinel-2A за 21 серпня 2017 року. Таким чином, виділено шість основних земних покривів міського середовища: дахи будівель, дорожні покриття, відкритий ґрунт, трав’яна рослинність, деревна рослинність та вода. В результаті, температура поверхонь покритих рослинністю виявилась значно нижчою за температуру штучних покриттів. Для дослідження просторово-часових змін поверхневої температури міського середовища, здійснено аналіз часової серії з 18 теплових зображень (Landsat-5 TM та Landsat-8 TIRS) міста Києва за період з 6 червня 1985 року по 1 червня 2018 року. Таким чином, виявлено температурні аномалії, виникненню яких сприяла зміна ландшафту, зокрема: спорудження нового НСК “Олімпійський” та прилеглого паркувального майданчику призвело до підвищення теплового поля; з іншого боку, ліквідація трамвайного депо ім. Т. Г. Шевченка та подальше підтоплення ділянки призвело до Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2019-07-15 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/149 10.36023/ujrs.2019.21.149 Ukrainian journal of remote sensing; No. 21 (2019); 40-48 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; № 21 (2019); 40-48 Український журнал дистанційного зондування Землі; № 21 (2019); 40-48 2313-2132 en https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/149/172 Copyright (c) 2019 Ukrainian journal of remote sensing |