ISSN 2070-7401 (Print), ISSN 2411-0280 (Online)
Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса
физические основы, методы и технологии мониторинга окружающей среды, потенциально опасных явлений
и объектов

  

Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2017. Т. 14. № 3. С. 51-66

Теплофизические свойства поверхности городской среды (по результатам спутниковых съемок Санкт-Петербурга и Киева)

В.И. Горный 1 , С.Г. Крицук 1 , И.Ш. Латыпов 1 , А.А. Тронин 1 , А.В. Киселев 1 , О.В. Бровкина 2 , В.Е. Филиппович 3 , С.А. Станкевич 3 , Н.С. Лубский 3 
1 Санкт-Петербургский НИЦ экологической безопасности РАН, Санкт-Петербург, Россия
2 Global Change Research Institute (CzechGlobe), Brno, Czech Republic
3 Научный центр аэрокосмических исследований Земли Института геологических наук НАН Украины, Киев, Украина
Одобрена к печати: 27.02.2017
DOI: 10.21046/2070-7401-2017-14-3-51-66
Работа посвящена изучению закономерностей распределения теплофизических характеристик поверхности городской среды, определяющих ее реакцию на потепление климата. В качестве объектов исследования выбраны Санкт-Петербург и Киев − два города-миллионника, отличающиеся как по структуре городской среды, так и по физико-географическим условиям. В качестве информационной основы исследования подготовлены детальные карты радиационных и теплофизических характеристик поверхности городской среды, построенные по результатам многозональных и инфракрасных тепловых многоразовых съемок системами дистанционного зондирования спутников Terra/Aqua(MODIS) и Landsat 8. Для повышения детальности информационной основы до 90 м использован регрессионный подход. Для обоих городов выявлена специфичность теплофизических характеристик большинства функциональных зон, являющаяся фундаментальной основой как для разработки методики спутникового мониторинга состояния функциональных зон селитебных территорий, так и для анализа угрозы перегрева поверхности городской среды при потеплении климата. Показано, что в силу специфичности теплофизических свойств поверхности городской среды на территориях производственных зон и центральных районов городов следует ожидать наиболее интенсивной реакции на потепление климата. Отмечено, что подготовленные карты теплофизических характеристик поверхности городов могут быть использованы для прогнозирования реакции городской среды на изменение климата.
Ключевые слова: город, спутник, дистанционное зондирование, картирование, теплофизические характеристики, специфичность, потепление климата, тепловая реакция, угроза перегрева
Полный текст

Список литературы:

  1. Богословский В.Н. Строительная теплофизика (теплофизические основы отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха): Учебник для вузов. 2-е изд., перераб. и доп. М.: Высш. Школа, 1982. 415 с.
  2. Второй оценочный доклад об изменениях климата и их последствиях на территории Российской Федерации. М.: Росгидромет, 2014. 61 с. URL: http://downloads.igce.ru/publications/OD_2_2014/v2014/pdf/resume_teh.pdf.
  3. Гацко М.Ф. Сущность понятий «угроза» и «опасность» и их соотношение в военно-политической сфере // Материалы научно-практической конференции 15−16 февраля 2001 года «Проблемы внутренней безопасности России в XXI веке». Москва. 2001. С. 54−55.
  4. Горный В.И. Космические измерительные методы инфра-красного теплового диапазона при мониторинге потенциально опасных явлений и объектов // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2004. Вып. 1. C. 10–16.
  5. Горный В.И., Шилин Б.В., Ясинский Г.И. Тепловая аэрокосмическая съемка. М.: Недра, 1993. 128 с.
  6. Горный В.И., Лялько В.И., Крицук С.Г., Латыпов И.Ш., Тронин А.А., Филиппович В.Е., Станкевич С.А., Бровкина О.В., Киселев А.В., Давидан Т.А., Лубский Н.С., Крылова А.Б. Прогноз тепловой реакции городской среды Санкт-Петербурга и Киева на изменение климата (по материалам съемок спутниками EOS и Landsat) // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 2. С. 176–191.
  7. Доклад Конференции Сторон о работе ее семнадцатой сессии, состоявшейся в Дурбане с 28 ноября по 11 декабря 2011 года // Рамочная Конвенция об изменении климата. Организация Объединенных Наций. 2012. 106 с. URL: http://unfccc.int/resource/docs/2011/cop17/rus/09a01r.pdf.
  8. Инструкция по проведению инженерно-экологических изысканий для подготовки проектной документации строительства, реконструкции объектов в г. Москве. МОСКОМАРХИТЕКТУРА. Москва. 2008. 204 c. URL: http://www.complexdoc.ru/ntdtext/537016.
  9. Крейт Ф., Блэк У. Основы теплопередачи. М.: «Мир». 1983. 512 с.
  10. Крицук С.Г., Горный В.И., Латыпов И.Ш. Повышение детальности спутникового картографирования теплофизических характеристик земной поверхности // Современные проблемы дистанционного зондирования Земли из космоса. 2016. Т. 13. № 5. С. 277–290.
  11. Крицук С.Г. Картирование бореальных лесов на основе спутниковых данных (на примере ООПТ Ленинградской области) // Современные проблемы дистанционного зондирования земли из космоса. 2012. Т. 9. № 4. С. 255−265.
  12. Станкевич С.А., Филиппович В.Е., Лубский Н.С., Крылова А.Б., Крицук С.Г., Бровкина О.В., Горный В.И., Тронин А.А. Интеркалибрация методов восстановления термодинамической температуры поверхности урбанизированной территории по материалам тепловой космической съёмки // Український журнал дистанційного зондування Землі. 2015. № 7. C. 14–23.
  13. Cracknell A.P., Xue Y. Thermal inertia de-termination from space − a tutorial review // International Journal of Remote Sensing. 1996. Vol. 17. No. 3. P. 431−461.
  14. Huang Q., Lu Y., Ulhoi J. The Effect of Urban Heat Island on Climate Warming in the Yangtze River Delta Urban Agglomeration in China // Int. J. Environ. Res. Public Health. 2015. No. 12 (8): P. 8773–8789. URL: http://www.mdpi.com/1660-4601/12/8/8773/htm (актуально в 2017).
  15. Price J.C. Assessment of the Urban Heat Island Effect Through the Use of Satellite Data // Monthly Weather Review. 1979. Vol. 107. No. 11. P. 1554–1557.
  16. Price J.C. On the use of satellite data to infer surface fluxes at meteorological scales // Journal of Applied Meteorology. 1982. Vol. 21. P. 1111−1122.
  17. Watson K., Rowan L.C., Offield T.V. Application of Thermal Modeling in Geologic Interpretation of IR Images // Proceedings of 7-th International Symposium on Remote Sensing of Environmen. Ann Arbor, Michigan. 1971. P. 2017−2041.