The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data
Zaporizhzhia is one of the largest industrial cities located in the central steppe part of Ukraine on both banks of the Dnieper. The presence of a large number of metallurgical, mechanical engineering, chemical and construction industrial facilities forms a powerful thermal island (UHI) which size v...
Saved in:
| Date: | 2021 |
|---|---|
| Main Authors: | , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine
2021
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/198 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
Institution
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth| id |
uajuacgovua-article-198 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Ukrainian Journal of Remote Sensing of the Earth |
| baseUrl_str |
|
| datestamp_date |
2022-07-10T20:56:02Z |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| topic |
land surface temperature landscape functional areas thermal profiling. urban heat island thermal profiling Landsat Sentinel-2 |
| spellingShingle |
land surface temperature landscape functional areas thermal profiling. urban heat island thermal profiling Landsat Sentinel-2 Lischenko, Lyidmila Kudryashov, Alexandr The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data |
| topic_facet |
land surface temperature landscape functional areas thermal profiling. urban heat island thermal profiling Landsat Sentinel-2 температура поверхности земли ландшафтно-функциональные зоны городской тепловой остров температурное профилирование серия данных Landsat Sentinel-2 температура поверхні землі тепловий острів ландшафтно-функціональні зони теплове профілювання серія даних Landsat Sentinel-2 |
| format |
Article |
| author |
Lischenko, Lyidmila Kudryashov, Alexandr |
| author_facet |
Lischenko, Lyidmila Kudryashov, Alexandr |
| author_sort |
Lischenko, Lyidmila |
| title |
The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data |
| title_short |
The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data |
| title_full |
The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data |
| title_fullStr |
The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data |
| title_full_unstemmed |
The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data |
| title_sort |
results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of zaporizhya based on satellite data |
| title_alt |
Исследования пространственно-временных изменений поверхностных температур города Запорожье (Украина) по данным дистанционного зондирования Земли Дослідження просторово-часових змін поверхневих температур міста Запоріжжя (Україна) за даними дистанційного зондування Землі |
| description |
Zaporizhzhia is one of the largest industrial cities located in the central steppe part of Ukraine on both banks of the Dnieper. The presence of a large number of metallurgical, mechanical engineering, chemical and construction industrial facilities forms a powerful thermal island (UHI) which size varies in space and time. The distribution of surface temperatures within the thermal anomaly is influenced by the landscape-functional use of the territory and the established changes that occurred during the 33-year period according to the data obtained from the thermal channels of the Landsat series. The average increase in the land surface temperatures (LST) calculated for this period was 0.149 оС per year for July. The analysis of LST temperature curves according to the data of July and August has been carried out for three profiles that cross the majority of the landscape-functional areas of the city (residential, industrial and post-industrial). The landscape characteristics expressed in the satellite image as land cover are divided on the surface with a decreasing and increasing effect of temperature compared to the mean. Over time, a decrease in contrast between different land cover has been observed due to greater heating of the entire surface over the city and the establishment of a stable effect of UHI with an excess up to 14 оС in industrial areas. The annual increase in LST is in the range from 0.15 to 0.30 оС for the majority of the city. The maximum increase in temperature to 0.6 оС per year has been observed in the densely built-up Pivdennyi residential area and in the zones of industrial facilities in the Factory district of Zaporizhya. Only landscapes of water surfaces and separate agricultural croplands have a reducing thermal effect while the natural cover under meadows, wastelands and even wood vegetation within the city warms up to the mean values. Comparisons of the mean for the whole city of July and August LST has showed the rate of July to be 8 оС higher and temperature fluctuations in August become less amplitude by 2–3 оС. |
| publisher |
Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine |
| publishDate |
2021 |
| url |
https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/198 |
| work_keys_str_mv |
AT lischenkolyidmila theresultsofthestudyofspatiotemporalchangesinsurfacetemperaturesofzaporizhyabasedonsatellitedata AT kudryashovalexandr theresultsofthestudyofspatiotemporalchangesinsurfacetemperaturesofzaporizhyabasedonsatellitedata AT lischenkolyidmila issledovaniâprostranstvennovremennyhizmenenijpoverhnostnyhtemperaturgorodazaporožʹeukrainapodannymdistancionnogozondirovaniâzemli AT kudryashovalexandr issledovaniâprostranstvennovremennyhizmenenijpoverhnostnyhtemperaturgorodazaporožʹeukrainapodannymdistancionnogozondirovaniâzemli AT lischenkolyidmila doslídžennâprostorovočasovihzmínpoverhnevihtemperaturmístazaporížžâukraínazadanimidistancíjnogozonduvannâzemlí AT kudryashovalexandr doslídžennâprostorovočasovihzmínpoverhnevihtemperaturmístazaporížžâukraínazadanimidistancíjnogozonduvannâzemlí AT lischenkolyidmila resultsofthestudyofspatiotemporalchangesinsurfacetemperaturesofzaporizhyabasedonsatellitedata AT kudryashovalexandr resultsofthestudyofspatiotemporalchangesinsurfacetemperaturesofzaporizhyabasedonsatellitedata |
| first_indexed |
2025-07-17T11:22:35Z |
| last_indexed |
2025-07-17T11:22:35Z |
| _version_ |
1850411109622743040 |
| spelling |
uajuacgovua-article-1982022-07-10T20:56:02Z The results of the study of spatio-temporal changes in surface temperatures of Zaporizhya based on satellite data Исследования пространственно-временных изменений поверхностных температур города Запорожье (Украина) по данным дистанционного зондирования Земли Дослідження просторово-часових змін поверхневих температур міста Запоріжжя (Україна) за даними дистанційного зондування Землі Lischenko, Lyidmila Kudryashov, Alexandr land surface temperature landscape functional areas, thermal profiling. urban heat island thermal profiling Landsat Sentinel-2 температура поверхности земли ландшафтно-функциональные зоны городской тепловой остров температурное профилирование серия данных Landsat Sentinel-2 температура поверхні землі тепловий острів ландшафтно-функціональні зони теплове профілювання серія даних Landsat Sentinel-2 Zaporizhzhia is one of the largest industrial cities located in the central steppe part of Ukraine on both banks of the Dnieper. The presence of a large number of metallurgical, mechanical engineering, chemical and construction industrial facilities forms a powerful thermal island (UHI) which size varies in space and time. The distribution of surface temperatures within the thermal anomaly is influenced by the landscape-functional use of the territory and the established changes that occurred during the 33-year period according to the data obtained from the thermal channels of the Landsat series. The average increase in the land surface temperatures (LST) calculated for this period was 0.149 оС per year for July. The analysis of LST temperature curves according to the data of July and August has been carried out for three profiles that cross the majority of the landscape-functional areas of the city (residential, industrial and post-industrial). The landscape characteristics expressed in the satellite image as land cover are divided on the surface with a decreasing and increasing effect of temperature compared to the mean. Over time, a decrease in contrast between different land cover has been observed due to greater heating of the entire surface over the city and the establishment of a stable effect of UHI with an excess up to 14 оС in industrial areas. The annual increase in LST is in the range from 0.15 to 0.30 оС for the majority of the city. The maximum increase in temperature to 0.6 оС per year has been observed in the densely built-up Pivdennyi residential area and in the zones of industrial facilities in the Factory district of Zaporizhya. Only landscapes of water surfaces and separate agricultural croplands have a reducing thermal effect while the natural cover under meadows, wastelands and even wood vegetation within the city warms up to the mean values. Comparisons of the mean for the whole city of July and August LST has showed the rate of July to be 8 оС higher and temperature fluctuations in August become less amplitude by 2–3 оС. Город Запорожье – один из крупнейших индустриальных городов, расположенный в центральной степной части Украины по обоим берегам Днепра. В городе много плотно размещенных промышленных объектов металлургической, машиностроительной, химической и строительной отрасли, что образует над городом мощный термальный остров (UHI), физические характеристики которого (размеры, форма, распределение температур) меняется в пространстве и во времени. Анализ космических снимков искусственного спутника Земли Landsat, полученных из тепловых каналов, позволил установить значительные изменения этих характеристик, произошедшие в течение 33 лет, то есть почти за весь период функционирования орбитальных аппаратов этой серии.Среднее повышение поверхностных температур (LST), общее для всего термального острова города, рассчитанных за этот период составило для июля 0.149 оС ежегодно. Построены температурные графики LST по данным июля и августа для трех профилей, пересекающих большинство ландшафтно-функциональных зон города. Установлено, что одна из составляющих ландшафтно-функциональных зон – земная поверхность, резко делится на участки, которые понижают и повышают температуру относительно ее средних значений для всего города. Со временем наблюдается уменьшение контраста между этими разновидностями в связи с увеличением нагрева всей поверхности города и установления стабильного эффекта UHI с превышением в промышленных районах до 14 оС. Для большей части города годовой прирост LST находится в интервале от 0.15 до 0.3 оС. Максимальное повышение температуры до 0,6 оС за год наблюдается в новом плотно застроенном жилом массиве «Пивденный» и на территориях производственных зон промышленных объектов в Заводском районе Запорожья. Понижающее тепловое воздействие имеют ландшафты только водных поверхностей и отдельных сельскохозяйственных пахотных земель, а в пределах города естественный покров, представленный травянистой растительностью лугов, пустошей и даже разреженной древесной растительностью прогревается до средних значений по городу. Сравнение средних для всего города июльских и августовских LST показали, что показатель июля на 8 оС выше, а колебания температур в августе становятся менее амплитудными на 2–3 оС в пределах пространства теплового острова. Місто Запоріжжя – один з найпотужніших промислових осередків України, розташоване в центральній степовій частині країни на обох берегах Дніпра. У місті багато щільно розташованих великих підприємств – металургійних, машинобудівних, хімічних та будівельних – утворюють над ним потужний термальний острів (UHI), фізичні характеристики якого (розміри, форма, розподіл температур) змінюються в часі і просторі. Аналіз космічних знімків штучного супутника Землі Landsat, отриманих у теплових каналах, дав змогу встановити значні зміни цих характеристик, що відбулися протягом 33 років, тобто майже за весь період функціонування орбітальних апаратів цієї серії.Середнє підвищення поверхневих температур (LST) загалом для всього термального острова міста, обчислених за цей період становило для липня 0.149 оС щорічно. Побудовано температурні графіки LST за даними липня і серпня для трьох профілів, що перетинають більшість ландшафтно-функціональних зон міста. Встановлено, що одна із складових ландшафтно-функціональних зон – земна поверхня, різко поділяється на ділянки, які знижують або підвищують температуру відносно її середніх значень для усього міста. Із часом спостерігається зменшення контрасту між цими різновидами у зв’язку з більшим нагрівом всієї поверхні міста та встановлюється стабільний ефект UHI з перевищенням у промислових районах до 14 оC. Для більшої частини міста річний приріст LST знаходиться в інтервалі від 0.15 до 0.3 оС. Максимальне підвищення температури до 0.6 оС за рік спостерігається в новому, щільно забудованому житловому масиві “Південний”, та на територіях з виробничими зонами промислових об’єктів у Заводському районі Запоріжжя. Понижувальний тепловий вплив мають ландшафти лише водних поверхонь і площ окремих сільськогосподарських орних земель, а в межах міста природний покрив під луками, пустищами і навіть деревною рослинністю прогрівається до середніх значень по місту. Порівняння середніх для всього міста липневих і серпневих LST показало, що показник липня на 8 оС вищий, а коливання температур у серпні стає на 2–3 оС менш амплітудним у межах простору теплового острова. Scientific Centre for Aerospace Research of the Earth Institute of Geological Science National Academy of Sciences of Ukraine, Kyiv, Ukraine 2021-09-21 Article Article application/pdf https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/198 10.36023/ujrs.2021.8.3.198 Ukrainian journal of remote sensing; Vol. 8 No. 3 (2021); 27-36 Украинский журнал дистанционного зондирования Земли; Том 8 № 3 (2021); 27-36 Український журнал дистанційного зондування Землі; Том 8 № 3 (2021); 27-36 2313-2132 uk https://ujrs.org.ua/ujrs/article/view/198/220 Copyright (c) 2021 Ukrainian journal of remote sensing |