Land surface temperature in Łódź obtained from Landsat 5TM

• Autorzy: Jędruszkiewicz J. , Zieliński M.

Identyfikatory

DOI

10.2478/ctg-2012-0003

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The main aim of this paper is to present the spatial differentiation of Land Surface Temperature LST in Łódź based on Landsat 5 Thematic Mapper (L5TM) images. Analysis was performed for all L5TM images from 2011, with clear sky over Łódź. Land surface temperature (LST) play an important role in determination of weather conditions in boundary layer of atmosphere, especially connected with convection. Environmental satellites from Landsat series delivers the high resolution images of Earth’s surface and according to the estimations made on the ground of it are precise. LST depends widely on surface emissivity. In this paper the emissivity was estimated from MODIS sensor as well as NDVI index, then both method were compared. The processed images allowed to determine the warmest and the coldest areas in the administrative boundaries of Łódź. The highest LST values has been found in industrial areas and the in the heart of the city. However, there are some places lying in city outskirts, where the LST values are as high, for instance Lodz Airport. On the contrary the lowest LST values occur mostly in terrains covered with vegetation i.e. forests or city parks.

PL

Głównym celem tego opracowania było oszacowanie temperatury powierzchni Ziemi w Łodzi, na podstawie obrazów satelitarnych pochodzących z satelity Landsat 5 Thematic Mapper (L5TM). Analizę wykonane dla obrazów wszystkich dostępnych obrazów z 2011 roku, na których zachmurzenie nie wystąpiło nad obszarem Łodzi. Temperatura powierzchni Ziemi odgrywa istotną rolę w kształtowaniu warunków pogodowych w warstwie granicznej, szczególnie związanych z konwekcją. Satelity środowiskowe z serii Landsat dostarczają obrazów w dużej rozdzielczości, dzięki czemu pozwalają na stosunkowo dokładne oszacowanie tego parametru. Wielkość temperatury w dużym stopniu zależy od emisyjności danej powierzchni. W niniejszym opracowaniu porównano temperaturę powierzchniową obliczoną dla emisyjności wyznaczonej z danych spektrometru MODIS, umieszczonego na satelicie Terra, jak ró nież dla emisyjności oszacowanej przy wykorzystaniu wskaźnika NDVI obliczonego z danych L5TM. Opracowane obrazy satelitarne pozwoliły na wyznaczenie obszarów w Łodzi, cechujących się najwyższymi i najniższymi wartościami temperatury powierzchniowej. Najwyższe wartości LST na obszarze Łodzi występują w obszarach przemysłowych, jak również w najbardziej centralnej części miasta. Niekiedy jednakże obszary o podwyższonych wartościach LST spotykane są na przedmieściach, czego przykładem może łódzki port lotniczy. Z drugiej strony najniższe wartości LST występują w obszarach, na których występuje roślinność, przy czym dotyczy to głównie obszarów leśnych oraz parków śródmiejskich.

Słowa kluczowe

EN

land surface; temperature; Landsat 5TM; remote sensing; emissivity; NDVI

PL

temperatura; powierzchnia Ziemi; LANDSAT 5TM; obrazowanie satelitarne; emisyjność; NDVI

• Wydawca: De Gruyter
• Czasopismo: Contemporary Trends in Geoscience
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 1, iss. 1
• Strony: 21--29
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., mapy, tab., wykr.

Twórcy

autor

Jędruszkiewicz J.

• Department of Meteorology and Climatology, Faculty of Geographical Sciences, University of Lodz, Narutowicza Str. 88, 90-139 Łódź

autor

Zieliński M.

• Department of Meteorology and Climatology, Faculty of Geographical Sciences, University of Lodz, Narutowicza Str. 88, 90-139 Łódź

Bibliografia

• 1. Chavez P.S., jr. (1996) Image-based atmospheric corrections – Revisited and Improved, Photogrammetric Engineering and Remote Sensing, 62, 9, 1025-1036
• 2. Chander G., Markham B.L., Helder D.L. (2009) Symmary of current radiometric calibration coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO-1 ALI sensors, Remote Sensing of Environment, 113, 893-903
• 3. Fortuniak K. (2003) Miejska wyspa ciepła. Podstawy energetyczne, studia eksperymentalne, modele numeryczne i statystyczne., Wydawnictwo UŁ, Łódź (in Polish)
• 4. Hung T., Uchihama D, Ochi S., Yasuoka Y. (2006) Assesment with satellite data of the urban heat island effect in Asian mega cities, Int. Journ. Appl. Earth Obs. Geoinf., 8, 34-48.
• 5. Kłysik K., Fortuniak K. (1999) Temporal and spatial characteristics of the urban heat island of Łódź, Poland, Atmos. Env., 33, 3885-3895
• 6. Lillesand T.M., Kiefer T.W. (2004) Remote Sensing and Image Interpretation, Willey&Sons, New York.
• 7. Sobrino J.A., Jiménez-Muñoz J.C., Sòria G., Romaguera M, Guanter L, Moreno J., Plaza A., Martinez P. (2008) Land Surface Emissivity Retrieval From Different VNIR and TIR sensors, IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 46, 2, 316-326
• 8. Sobrino J.A., Jiménez-Muñoz J.C., Paolini L. (2004) Land surface temperature retrieval from LANDSAT TM 5, Remote Sensing of Environment, 90, 434-440
• 9. Strathopoulou M., Cartalis C. (2007) Daytime urban heat island from Landsat ETM+ and Corine land cover data: An application to major cities in Greece, Solar Energy, 81, 358-368
• 10. Walawender J. (2009) Application of LANDSAT satellite data and GIS techniques for estimation of thermal conditions in urban area (using an example of Kraków agglomeration), Prace geograficzne, 122, 81-98(in Polish)

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę.