Тип работы:
Предмет:
Язык работы:


ПРИМЕНЕНИЕ ДАННЫХ СПУТНИКОВОЙ СЪЕМКИ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ И ОЦЕНКИ ОСТРОВОВ ТЕПЛА НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ ТЕРРИТОРИЯХ

Работа №128991

Тип работы

Бакалаврская работа

Предмет

картография

Объем работы50
Год сдачи2020
Стоимость4325 руб.
ПУБЛИКУЕТСЯ ВПЕРВЫЕ
Просмотрено
68
Не подходит работа?

Узнай цену на написание


ВВЕДЕНИЕ 3
1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ОСТРОВОВ ТЕПЛА НА УРБАНИЗИРОВАННЫХ
ТЕРРИТОРИЯХ 5
1.1. Понятие урбанизированных территорий 5
1.2. Описание и характеристика островов тепла 7
1.3. Обзор ранее проведенных исследований 15
2. ОПИСАНИЕ ТЕРРИТОРИЙ ИССЛЕДОВАНИЯ 17
2.1. Обоснование выбора территорий для исследования 17
2.2. Физико-географическое описание территорий 18
2.2.1. Краснодар 18
2.2.2. Рязань 19
2.2.3. Москва 20
2.2.4. Санкт-Петербург 21
2.2.5. Казань 22
3. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 24
3.1. Характеристика материалов, использованных в исследовании 24
3.2. Методика проведения исследования 26
3.2.1. Выбор исходных данных 27
3.2.2. Радиометрическая коррекция 27
3.2.3. Атмосферная коррекция 29
3.2.4. Расчет температуры поверхности (Land Surface Temperature) 31
3.2.5. Обнаружение островов тепла 33
4. ОПИСАНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ 37
4.1. Карта островов тепла города Краснодар 37
4.2. Карта островов тепла города Рязань 38
4.3. Карта островов тепла города Москва 39
4.4. Карта островов тепла города Санкт-Петербурга 42
4.5. Карта островов тепла города Казань 44
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 46
ЛИТЕРАТУРА 47


На сегодняшний день вопросы изменения климата и глобального потепления вызывают множество дискуссий, как у обычных людей, так и у научного сообщества. По данным Международной Метеорологической Организации каждое из последних трех десятилетий характеризовалось последовательно более высокой температурой поверхности Земли по сравнению с любым из предыдущих десятилетий, начиная с 1850 года (Стоккер, 2013). Одной из причин повышения температур является урбанизация, которая провоцирует антропогенное преобразование земной поверхности, а вследствие и изменения микроклимата городов и мегаполисов. Любая территория или участок территории, характеризующийся более высокой, в сравнении с окружающей местностью, температурой земной поверхности или воздуха называется «островом тепла». Анализ городских островов тепла - один из самых простых способов увидеть, как человеческое воздействие может изменить нашу планету.
Для наблюдения за островами тепла и их поведением, исследователи обычно пользуются двумя способами: измеряют температуры воздуха и поверхности. С помощью данных дистанционного зондирования Земли (ДДЗ), в частности, съемки в тепловом инфракрасном диапазоне появляется возможность оценить внутреннюю пространственную структуру городских островов тепла и проследить динамику во времени и пространстве локальных тепловых аномалий.
Цель работы состоит в выявлении остров городского тепла по данным дистанционного зондирования на отобранных территориях исследования.
В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:
- изучить современные подходы обнаружения и анализа городских островов тепла;
- провести анализ основных физико-географических свойств объектов исследования;
- формализовать методику создания карт островов тепла с помощью данных спутниковой съемки;
- создать карты островов городского тепла и на их основе провести оценку распространения тепловых аномалий, а также проследить их динамику.
Объектом исследования работы являются территории пяти самых быстрорастущих городов России за 2019 год, по версии исследования аналитической группы «РБК»: Краснодар, Рязань, Москва, Санкт-Петербург и Казань.
Предметом исследования являются показатели динамики радиационных температур поверхности земли.
Также выражаю благодарность за неоценимую помощь в подготовке выпускной классификационной работы своему научному консультанту ст. преп. Поздняковой Н.А.

Возникли сложности?

Нужна помощь преподавателя?

Помощь студентам в написании работ!


В результате выполнения исследования в рамках выпускной квалификационной работы был получен ряд электронных карт, которые показывают основные тепловые острова на территории городов для каждого периода. Они позволяют проследить изменения тепловой структуры городов в течение 6 лет с 2014 по 2020 гг.
Была формализована методика обработки спутниковых данных для получения карт динамики городских островов тепла, которая позволила сделать ряд выводов:
1) Среди проанализированных городов наиболее сильно подвержены тепловым аномалиям такие города как: Санкт-Петербург, Москва и Краснодар.
2) О целесообразности выноса старых промышленных объектов за пределы центральных и прилегающих к ним районов - современные промзоны, для уменьшения существующих островов тепла. Для существующих объектов, которые перенести невозможно, следует проводить реновацию с уменьшением выбросов тепла.
3) На освободившихся бывших промышленных зонах проводить редевелопмент территорий по примерам проектов, реализуемых в Москве.
4) Оптимизация старых и создание новых транспортных потоков для разгрузки сети дорог и уменьшения трафика, а вследствие и теплового загрязнения. Развивать виды общественного транспорта, использующие электроэнергию (метро, электробусы).
Результаты работы могут быть применимы и для комплексной оценки условий комфортного проживания человека и повышения качества жизни населения крупных городов России.



1. Агроклиматический справочник по Краснодарскому краю [Текст] / Глав. упр. гидрометеорол. службы при Совете Министров СССР. Сев.-Кавказское упр. гидрометслужбы. - Краснодар: Кн. изд-во, 1961. — 467 с.
2. Агроклиматический справочник по Ленинградской области [Текст] / Глав. упр. гидрометеорол. службы при Совете Министров СССР. Сев.-Зап. упр. гидрометеорол. службы. Ленингр. гидрометеорол. обсерватория. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1959. — 176 с.
3. Агроклиматический справочник по Московской области [Текст] / [Ред. проф. С. А. Сапожникова] ; Гл. упр. гидрометеорол. службы при Совете Министров СССР. Моск. упр. гидрометслужбы. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1954. — 194 с.
4. Агроклиматический справочник по Рязанской области [Текст] / Глав. упр. гидрометеорол. службы при Советет Министров СССР. Упр. гидрометеорол. службы центр. областей. - Ленинград: Гидрометеоиздат, 1957. —144 с.
5. Белова Л.Н., Булдаков Г.Н. Санкт-Петербург, Петроград, Ленинград. — Науч. изд-во «Большая российская энциклопедия», 1992. — 687 с.
6. Вагнер Б. Б., Манучарянц Б. О. Геология, рельеф и полезные ископаемыеМосковского региона. — Москва, 2003. — С. 28—35. — 81 с.
7. Климат Казани под ред. Н.В. Колобова, Ц.А. Швер, Э.П. Наумова, Ленинград Гидрометеоиздат, 1990. - 185 с.
8. Климат Краснодара под ред. Ц.А. Швер, Т.И. Павличенко, Ленинград Гидрометеоиздат, 1990. - 192 с.
9. Луканин В.Н., Трофименко Ю.В. Промышленно-транспортная экология. Учеб. для вузов. М: Высш. шк., 2001. — 273 с.
10. Нагалевский Ю.Я., Чистяков В.И. Физическая география Краснодарского края. Краснодар, Учеб. для вузов. М: Высш. шк., 2003. — 256 с.
11. Ситаров В. А., Пустовойтов В. В. С 41 Социальная экология: Учеб. Пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений., М.: Издательский центр «Академия», 2000. — 280 с.
12. Экология города Казани. - Казань: Изд-во «Фэн» Академия наук РТ, 2005. - 576с.
13. Энциклопедический справочник «Санкт-Петербург». - М.: Большая Российская энциклопедия. Белова Л.Н., Булдаков Г.Н., Дегтярев А.Я. и др. 1992.
14. Luke Howard, The climate of London, deduced from Meteorological observations, made at different places in the neighbourhood of the metropolis, 2 vol., London, 1818
Статьи в журналах:
1. Балдина Е.А., Грищенко М.Ю. Исследование «теплового острова» Москвы по разносезонным снимкам Landsat-7/ETM+ // Г еоинформатика. - 2011. - №
3. - С. 62-69.
2. Балдина Е.А., Грищенко М.Ю. Картографирование тепловых аномалий Москвы по разносезонным тепловым снимкам // Геоэкологические проблемы Новой Москвы. - М.: Медиа-ПРЕСС Москва, 2013. - С. 70-76.
3. Исследование городских островов тепла с помощью данных дистанционного зондирования в инфракрасном диапазоне / Е.А. Балдина, П.И. Константинов, М.Ю. Грищенко, М.И. Варенцов // Земля из Космоса. - 2015. - Спецвыпуск.- С. 38-42.
4. Королев Ю.К. Как подойти к обработке снимков, электронные текстовые данные/ArcReview, Современные геоинформационные технологии. - 1999. - №4.
5. Литвинов Д.В. Геоморфологический анализ ландшафта прибрежных зон крупных городов Среднего Поволжья // Вестник СГАСУ.
Градостроительство и архитектура - 2011).
6. Опыт использования космических снимков при экологических исследованиях Москвы / И. А. Лабутина, Е. А. Балдина, М. Ю. Грищенко,
Т. С. Хайбрахманов // Земля из космоса - наиболее эффективные решения. - 2012. - № 1. - С. 50-55.
7. Погорелов А.В., Д.А. Липилин. Тепловой «портрет» Краснодара по спутниковым снимкам // Вестник ПНИПУ. Прикладная экология. Урбанистика. - 2016. - № 4
8. Weimin Wang, Kai Liu, Rong Tang, Shudong Wang. Remote sensing image-based analysis of the urban heat island effect in Shanzhen, China // Physics and Chemistry of the Earth. - 2019.
Тезисы докладов:
1. Ana-Maria Branea, Marius Stelian Gaman, Mihai-Ionut Danciu, Stefana Badescu. Challenges regarding the study of urban heat islands. Ruleset for researchers // Risk Reduction for Resilient Cities. - 2016.
2. Gordana Kaplan, Ugur Avdan, Zehra Yigit Avdan. Urban Heat Island Analysis Using the Landsat 8 Satellite Data: A case study in Skopje, Macedonia // The 2nd International Electronic Conference on Remote Sensing. - 2018.
Фондовые материалы:
1. Зареи Саджад. Картографирование ландшафтов по данным спутникового термического зондирования и моделирования тепловых полей. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. Санкт-Петербург, СПбГУ, 2017.
2. Иванова А.А. Картографирование теплового загрязнения территорий крупных транспортных узлов. Дипломная работа. М., МГУ, Географический факультет, 2018.
3. Харазми Р.С. Оценка динамики аридных экосистем на основе материалов дистанционного зондирования. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М., МИИГАиК, 2018.
4. Пивоваров Ю.Л. Современная урбанизация. Курс лекций. - М., РГГМУ, 1994.
Ресурсы сети Интернет:
1. http://gis-lab.info/qa/grass7-landsat8-processing.html- Казаков Э., Семенов А., Волгушева Н., Обработка и интерпретация данных Landsat 8(OLI) средствами GRASS GIS. Дата обращения: 13.04.2020.
2. http://gis-lab.info/qa/landsat-datacorrection.html- Силкин К., Коррекция материалов Landsat. Дата обращения: 13.04.2020.
3. https://landsat.gsfc.nasa.gov/about/- официальный сайт NASA. Дата обращения: 20.04.2020.
4. https://landsat.gsfc.nasa.gov/landsat-8/landsat-8-bands/- информация о Landsat 8 Bands. Дата обращения: 20.04.2020.
5. https://www.ipcc.ch- Материалы доклада об изменении климата, 2013 г. Физическая научная основа Резюме для политиков МГЭИК Т.Ф. Стоккер, Д. Цинь, Дж.-К. Платтнер. - IPCC, 2013. Дата обращения: 20.05.2020.
6. https://www.rbc.ru- сведения о исследовании самых быстрорастущих городов России. Дата обращения: 15.03.2020.
7. https://www.usgs.gov/land-resources/nli/landsat/landsat-8?qt- science_support_page_related_con=0#qt-science_support_page_related_con - информация об использовании Landsat 8 Г еологической службой США. Дата обращения: 20.04.2020.
8. https://yceo.yale.edu/how-convert-landsat-dns-top-atmosphere-toa-reflectance- Converting Landsat TM and ETM+ thermal bands to atmosphere reflectance. Дата обращения: 15.03.2020.


Работу высылаем на протяжении 30 минут после оплаты.




©2024 Cервис помощи студентам в выполнении работ