Тепловое поле Краснодара и его сезонная изменчивость: выявление по снимкам со спутника Landsat 8

Тепловое поле любой территории формируется интенсивностью собственного излучения расположенных на ней природных и антропогенных объектов. В свою очередь, интенсивность собственного излучения объекта определяется рядом факторов, которые зависят от его физических и биохимических свойств. Т.е. интенсивность теплового излучения может быть дешифровочным признаком объектов, явлений, процессов и их свойств.
Среди всех крупных городов России Краснодар находится в наиболее мягких и тёплых климатических условиях. В связи с этим, интересно изучить особенности сезонной изменчивости теплового поля Краснодара, а также внутреннюю структуру поверхностного острова тепла, выявляемую по тепловым космическим снимкам. Для этого использованы разносезонные тепловые космические снимки со спутника Landsat 8 (съёмочная система TIRS), характеризующиеся пространственным разрешением 100 м. Выполнена неконтролируемая классификация созданного на их основе многовременного снимка. Из полученных вариантов неконтролируемой классификации выбран один оптимальный, в котором выделено 13 классов объектов, различных по сезонной изменчивости интенсивности теплового излучения, и формирующих тепловую структуру анализируемой территории. Для выбора оптимального варианта результата неконтролируемой классификации разработан коэффициент различия графиков временных образов.
На основе выбранного результата неконтролируемой классификации составлена карта тепловой структуры Краснодара. Информация, визуализированная на этой карте, может быть использована для оценки экологического состояния городской территории, в городском планировании, при оценке биоклиматической комфортности городской среды. Выявлены общие характерные особенности теплового поля Краснодара. Оно выделяется на фоне прилегающих территорий в связи с тем, что большое влияние на него оказывают, с одной стороны, промышленные зоны, образуя крупные по площади интенсивные положительные тепловые аномалии; с другой стороны, большая по площади городская застройка с низкой озеленённостью с активным поглощением и излучением тепла. Вклад в тепловую структуру города вносят крупные рекреационные зелёные зоны, создающие отрицательные тепловые аномалии.
Исследование выполнено при финансовой поддержке РФФИ, проект 18-05-00715 А.