Remote Sensing applied to the analysis of the Heat Islands phenomenon in the city of Juazeiro do Norte - CE

Authors

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v11i12.34265

Keywords:

Urbanization; Landsat; Freshness island.

Abstract

The municipality of Juazeiro do Norte, located in the Cariri region of Ceará, is a city that has expanded considerably in recent decades. The accelerated urbanization process, without environmental planning, has increased air and surface temperatures, directly affecting the thermal comfort of the local population. Thus, the study of spatialization and seasonal behavior of this phenomenon is essential for decision-making in public policies in the city. The objective of this work, therefore, is to evaluate the effect of land use dynamics on the surface temperature of the city of Juazeiro do Norte in order to identify islands of heat and freshness in a time series (2005 to 2020) of images from the Landsat platform. To obtain the historical series of surface temperature and NDVI, images from Landsat 5, TM sensor in bands 3, 4 and 6 and Landsat 8, OLI sensor, in bands 4, 5 and 10 acquired from the United States Geological Survey (USGS) were used. As a result, heat islands were identified that involve intensely built neighborhoods with exposed soil classes, while islands of freshness make up the water bodies and the vegetation that surround them. The afforestation of the city with evergreen plants can favor the reduction of the local temperature, especially in the dry months.

Author Biography

Clayton Moura de Carvalho, Fundação Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Científico e Tecnológico

Doutor em Engenharia Agrícola

References

Barbosa, A. H. S., Carvalho, R. G., & Camacho, R. G. V. (2017). Aplicação do NDVI para a Análise da Distribuição Espacial da Cobertura Vegetal na Região Serrana de Martins e Portalegre – Estado do Rio Grande do Norte. Revista do Departamento de Geografia, 33, 128-143. https://doi.org/10.11606/rdg.v33i0.128171.

Barboza, E. N., Bezerra Neto, F. das C., & Caiana, C. R. A. (2020). Sensoriamento Remoto aplicado à análise do fenômeno de Ilhas de Calor Urbano na cidade de Vitória, Espírito Santo. Research, Society and Development, 9(6), e187963655. https://doi.org/10.33448/rsd-v9i6.3655.

Barros, H. R., & Lombardo, M. A. (2016). A ilha de calor urbana e o uso e cobertura do solo no município de São Paulo-SP. GEOUSP Espaço e Tempo (Online), 20(1), 160-177. https://doi.org/10.11606/issn.2179-0892.geousp.2016.97783.

Coelho, A. L. N., & Correa, W. D. S. C. (2013). Temperatura de Superfície Celsius do Sensor TIRS/Landsat-8: metodologia e aplicações. Revista Geográfica Acadêmica, 7(1), 31-45. https://www.revistas.usp.br/geousp/article/view/97783/112921.

Conceição, A. F., Souza, D. F., Spanghero, P. E. S. F., & Matias, L. F. (2018). Temperatura de brilho por meio de imagens landsat-8 na área de proteção ambiental tietê no estado de São Paulo. In: Tullio, L. (Org.). Aplicações e princípios do sensoriamento remoto. Ponta Grossa: Atena Editora, 225-234. https://www.atenaeditora.com.br/wp-content/uploads/2018/10/E-book-Aplica%C3%A7%C3%B5es-e-Princ%C3%ADpios-do-Sensoriamento-Remoto-1.pdf.

Costa, D. F., Silva, H. R., & Peres, L. F. 2010. Identificação de ilhas de calor na área urbana de Ilha Solteira - SP através da utilização de geotecnologias. Engenharia Agrícola, 30(5), 974-985. https://doi.org/10.1590/S0100-69162010000500019.

Estevão, G. S., Albuquerque, G. S., & Silva, M. O. (2020). Análise dos constrastes térmicos em episódios de inverno e verão em Juazeiro do Norte, Ceará. Revista GeoUECE, 9(17), 169–185. https://revistas.uece.br/index.php/GeoUECE/article/view/4080.

Freitas, A., Melo, B., Cevada, C., Santos, J., & Araújo, L. (2013). Avaliação microclimática em dois fragmentos urbanos situados no Campus I e IV da Universidade Federal da Paraíba. Revista Brasileira de Geografia Física, 6(4), 777-792. https://doi.org/10.26848/rbgf.v6i4.233068.

FUNCEME - Fundação Cearense de Meteorologia e Recursos Hídricos. (2022). Postos pluviométricos do Estado do Ceará. http://www.funceme.br/?page_id=2694.

Gartland, L. (2010). Ilhas de calor: como mitigar zonas de calor em áreas urbanas. São Paulo: Oficina de Texto. 28p. https://ofitexto.arquivos.s3.amazonaws.com/Degustacao-Ilhas-de-Calor.pdf

Grostein, M. D. (2001). Metrópole e expansão urbana: a persistência de processos "insustentáveis". São Paulo em Perspectiva, 15(1), 13-19. https://doi.org/10.1590/S0102-88392001000100003.

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2020). Estimativa de População 2020. https://ftp.ibge.gov.br/Estimativas_de_Populacao/Estimativas_2020/.

IBGE - Instituto Brasileiro de Geografia e Estatística. (2022). Juazeiro do Norte. https://cidades.ibge.gov.br/brasil/ce/juazeiro-do-norte/panorama.

IPECE - instituto de pesquisa e estratégia Econômica do Ceará. (2012). Perfil básico municipal 2012: Juazeiro do Norte. https://www.ipece.ce.gov.br/wp-content/uploads/sites/45/2013/01/Juazeiro_do_Norte.pdf.

Leal, L. (2012). A influência da vegetação no clima urbano da cidade de Curitiba–PR. 2012. Tese de Doutorado em Engenharia Florestal. Curitiba: UFPR, 172p.

Lima, G. G., & Ribeiro, S. C. (2012). Geomorfologia e paisagem do município de Juazeiro do Norte/CE: relações entre a natureza semi-árida e os impactos antrópicos. Revista Geonorte, 3(5), 520-530. htpps://www.periodicos.ufam.edu.br/index.php/revista-geonorte/article/view/2104.

Liu, W. T. H. (Ed.). (2015). Aplicações de sensoriamento remoto. São Paulo: Oficina de Textos, 102p. http://ofitexto.arquivos.s3.amazonaws.com/Aplica%C3%A7%C3%B5es%20de%20Sensoriamento%20Remoto%202ed_DEG.pdf.

Mariano, D. A., Santos, C. A. C., Wardlow, B. D., Anderson, M. C., Schiltmeyer, A. V., Tadesse, T., & Svoboda, M. D. (2018). Use of remote sensing indicators to assess effects of drought and human-induced land degradation on ecosystem health in Northeastern Brazil. Remote Sensing of Environment, 213, 129-143. https://doi.org/10.1016/j.rse.2018.04.048.

Oliveira Júnior, R. (2016). Modelagem espacial dos atributos do solo sob diferentes ocupações em uma microbacia perene de vertente do semiárido. Dissertação de Mestrado em Manejo de Solo e Água.) – Universidade Federal Rural do Semiárido, Mossoró: UFERSA, 102p.

Penoni, L. H., Gonçalves, F. P. R., Silva J. R., Silva, C. F. A., França, F. M., & Cavalcanti, R. S. (2017). Utilização do sensoriamento remoto na avaliação do antropismo no Parque Nacional da Serra da Canastra-MG. Anais... In: Congresso Nacional de Geografia Física, 1, Campinas: UNICAMP, 2017.

Pereira, A. S., Shitsuka, D. M., Parreira, F. J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria:UAB/NTE/UFSM. https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_MetodologiaPesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.

Prefeitura Municipal de Registro. (2017). Guia de arborização urbana. 35p. https://www.registro.unesp.br/Home/graduacao5111/2017-guia-de-arborizacao-urbana-do-municipio-de-registro.pdf.

Queirós, G. R. S., & Rocha, M. N. (2021). Influência da vegetação e corpos hídricos no clima urbano na sede municipal de Quixeramobim – CE. Revista GeoUECE, 10(19), e202104. https://revistas.uece.br/index.php/GeoUECE/article/view/5388.

Renard, F., Alonso, L., Fitts, Y., Hadjiosif, A., & Comby, J. (2019). Evaluation of the effect of urban redevelopment on surface urban heat islands. Remote Sensing, 11(3), 299. https://doi.org/10.3390/rs11030299.

Rodrigues, A. (2018). Aproximadamente 96% do território de Juazeiro do Norte são urbanizados. https://diariodonordeste.verdesmares.com.br/regiao/aproximadamente-96-do-territorio-de-juazeiro-do-norte-sao-urbanizados-1.1885791.

Santos Júnior, J. B., Castro, L. M. S. P., Alves, E. R., & Sales, M. C. L. (2016). Microclimas do município de Viçosa do Ceará: uso da temperatura efetiva na análise do conforto térmico. Revista de Geociências do Nordeste, 2(especial), 385-394. https://periodicos.ufrn.br/revistadoregne/article/view/10476/7410.

Silva, G. D. J. O., Caione, C., Souza, V. L., Ramos, A. W. P., Neves, S. M. A. S., & Galvanin, E. A. S. (2016). Ilhas de calor nas cidades contidas na Bacia do Alto Paraguai, Brasil. Anais... In: Simpósio de Geotecnologias no Pantanal, 6, Cuiabá: EMBRAPA/IINPE, 2016. www.geopantanal.cnptia.embrapa.br/2016/cd/pdf/p95.pdf.

Vila Nova, R. A., Gonçalves, R. M., & Lima, F. V. M. S. (2021). Análise temporal de ilhas de calor através da temperatura de superfície e do índice de vegetação em Recife-PE, Brasil. Revista Brasileira de Cartografia, 73(2), 598–614. https://doi.org/10.14393/rbcv73n2-54522.

Published

12/09/2022

How to Cite

FREITAS, C. A. S. de; MOREIRA, L. C. J.; CALOU, V. B. C.; FIGUEIREDO, J. V. de; SOUSA, R. R. de .; SAMPAIO, G. G. C.; SARAIVA, K. R.; CARVALHO, C. M. de; SILVA, M. R. da. Remote Sensing applied to the analysis of the Heat Islands phenomenon in the city of Juazeiro do Norte - CE. Research, Society and Development, [S. l.], v. 11, n. 12, p. e237111234265, 2022. DOI: 10.33448/rsd-v11i12.34265. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/34265. Acesso em: 25 apr. 2024.

Issue

Section

Agrarian and Biological Sciences