ВВЕДЕНИЕ 3
1. РОСТ ГОРОДОВ 4
1.1. Рост городов 4
1.2. Острова тепла 7
1.3 Исследования ученых ДЗЗ и ГИС-технологиями 10
2. ОБЪЕКТ ИССЛЕДОВАНИЯ 13
2.1. Выбор территории 13
2.2. Географическое положение и климат 13
2.2.1. Рига 13
2.2.2. Санкт-Петербург 15
2.2.3. Таллинн 16
2.2.4. Хельсинки 17
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 19
3.1. Методика исследования 19
3.2. Материалы, использованные в исследовании 20
3.3. Исходные данные 22
3.4. Предобработка 23
3.5. Постобработка 25
3.6. Расчет температуры поверхности 27
3.7. Создание разностного изображения 30
3.8. Анализ 31
4. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ 33
4.1. Изучение фондовых данных 33
4.2. Санкт-Петербург 34
4.3. Хельсинки 39
4.4. Таллинн 44
4.5. Рига 49
4.6. Анализ результатов 53
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 56
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 57
В прошлом веке произошел рост городов, который продолжается и сегодня. Развитие происходило на всем протяжении истории человечества и увеличивалась концентрация людей на небольшой территории, приводя к социальным, экономическим, транспортным и другим проблемам. Бывший Генеральный секретарь ООН Кофи Аннан назвал наш период городским тысячелетием. На данный момент больше половины населения мира проживает именно в городах и по прогнозам ученых показатель достигнет две трети к середине 21 века. В связи с этим многие исследователи предлагают пути решения по эффективному управлению городами.
Увеличение численности населения вынуждает производить застройку новых земель, тем самым сокращая зеленые зоны, лесные массивы, а итогом становиться повышение температуры на новой территории, которая негативно сказывается на местных жителях. Все это может нам говорить о расширении городов.
Для роста городов применяют различные методы исследования, одним из которых являются данные дистанционного зондирования Земли. С помощью космоснимков можно проводить мониторинг территории за определенный промежуток времени, минимизировать полевые работы и получать данные, которые не зафиксировать при выполнении на местности. Для обработки снимков использовали ПО ENVI, QGIS и ArcGIS.
Цель работы состоит в анализе роста городов Балтийского региона с помощью ДЗЗ и ГИС.
Для реализации поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
• изучение роста городов по фондовым источникам;
• рост городов по индексным изображениям;
• анализ увеличения застройки и сокращения зеленых зон;
• возникновение островов тепла как следствие увеличения застройки.
Объектом исследования работы являются города Балтийского региона на примере Риги, Санкт-Петербурга, Таллинна и Хельсинки.
Выражаю благодарность за бесценную помощь в подготовке выпускной классификационной работы своему научному консультанту ст. преп. Поздняковой Н.А.
Изучение роста городов в последнее время становится все более актуально, в связи с расширением территорий. Поиск новых методов анализа городов с помощью ДЗЗ и ГИС- технологий становятся приоритетными. Интеграция различных источников данных, их совместная обработка повышает качество и информативность результатов, полученных с использованием этих данных. С их помощью возможно обеспечить поддержку планирования и принятия решений по управлению территорией города органами местного самоуправления и предоставляющих пространственные данные о территории заинтересованным лицам, в том числе градостроителям, архитекторам, проектировщикам, инвесторам, девелоперам, кадастровым инженерам и пр.
По полученным данным можно говорить о росте городов за пятилетний период с 2015 - 2020 г:
• по тепловым снимкам определяем функциональные особенности городов, связанные с производственной, транспортной и инженерной инфраструктурой, общественно-деловой зоной и застройкой многоэтажными домами;
• из индексных изображений становится понятно, либо увеличиваем зеленые зоны, либо жилую и промышленную застройку;
• увеличение городов в основном там, где возрастает численность населения;
• сокращение зеленых зон на примере Санкт-Петербурга.
Результаты работ могут быть применимы для администраций городов, муниципальных образований для рационального использования земель с целью комфортного проживания горожан.
В результате выполнения исследования была достигнута цель и проанализирован рост городов Балтийского региона.
Монографии:
1. Методика мониторинга первичных экосистем Севера на основе данных дистанционного зондирования Земли. Исполнитель Серов А.В. Сыктывкар, 2010.
2. Чандра А.М., Гош С.К. Дистанционное зондирование и географические информационные системы. М.: Изд-во Техносфера, 2008, 312 с.
3. Шиманюк А.П. Дендрология. М.: Лесная промышленность, 1967, 334.
4. Helsingin tilastollinen vuosikirja 2020. 2020 : Helsingin kaupunki, kaupunginkanslia, kaupunkitutkimus ja -tilastot. Keuruu: Otavan Kirjapaino Oy, 314 p.
5. Hoeven F. D., Wandl A. Hotterdam: How space is making Rotterdam warmer, how this affects the health of its inhabitants, and what can be done about it. Delft, 2015, 92 p.
6. Howard L. The climate of London, deduced from Meteorological observations, made at different places in the neighborhood of the metropolis. London, 1818, 2 vol.
7. Landsat 8 Data Users Handbook. Sioux Falls: EROS, 2019, 106 p.
8. TALLINN ARVUDES 2019. 2019 : Statistika aastaraamat Tallinn arvudes 2019. Tallinn: Ellington Printing OU, 201 p.
Статьи в сборниках:
1. Dadras M., Helmi Shafri Z.M., Ahmad N., Pradhan B., Safarpour S. Six decades of urban growth using remote sensing and GIS in the city of Bandar Abbas, Iran // 7th IGRSM International Remote Sensing & GIS Conference and Exhibition, IOP Conf. Series: Earth and Environmental Science 20 (2014) 012007.
Статьи в журналах:
1. Кресникова Н.И., Васильевых Н.А. Применение данных дистанционного зондирования и геоинформационных технологий для обеспечения территориального планирования // Изв. вузов «Геодезия и аэрофотосъемка», 2018. Т. 62. № 2. С. 212-217.
2. Статакис Д., Перакис К., Савин И.Ю. Дешифрирование урбанизированных территорий по спутниковым данным Landsat// Исследование Земли из космоса, 2012, №5, c. 22-28.
3. Beyhan B., Taubenbock H., Suffa S., Ullmann T., Rauh J., Dech S. Urban Growth and Sprawl of Mersin City, Turkey: Change Analysis Based on Earth Observation and SocioEconomic Data // MEGARONJOURNAL, 2012, vol.7 no.1
4. Karanam H.K. Study of normalized difference built-up (NDBI) index in automatically mapping urban areas from Landsat TM imagery // International Journal of Scientific Research and Review, 2018, vol.7, issue 1.
5. Malik M.S., Shukla J.P, Mishra S. Relationship of LST, NDBI and NDVI using Landsat-8 data in Kandaihimmat Watershed, Hoshangabad, India // Indian Journal of Geo Marine Sciences, 2019, vol. 48(01), pp. 25-31.
6. Schweitzer F. A growing urban problem // Nature, June 2006.
...