Remote Sensing applied to the analysis of the phenomenon of Urban Heat Islands in the City of Vitória, Espírito Santo

Authors

  • Eliezio Nascimento Barboza Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará
  • Francisco das Chagas Bezerra Neto Universidade Federal de Campina Grande
  • Clarice Ribeiro Alves Caiana Universidade Federal de Campina Grande

DOI:

https://doi.org/10.33448/rsd-v9i6.3655

Keywords:

Geotechnologies; Landsat-8 Satellite; Surface temperature; Urban climatology.

Abstract

The increasing development of cities without proper environmental and urban planning has resulted in the increase in temperature in large cities. One of the main phenomena caused by this warming are the so-called urban heat islands, which interfere with the local climate and thermal comfort. In addition to other factors, the poor distribution of green areas in the city contributes to the increase of this phenomenon. Therefore, the objective of this article is to analyze the Earth's Surface Temperature (TST) and relate with vegetation cover through the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) in the city of Vitória, ES. Initially, orbital images, OLI (Operational Land Imager) and TIRS10 (Thermal Infrared Sensor) of Landsat 8 were obited in the United States Geological Survey (USGS) – orbit 215 and point 74. The images chosen for this study are from 16/05/2013. It was verified the direct relationship of biomass vigor (NDVI) and urbanization with surface temperature values and urban heat islands in the city of Vitória. The environments with the lowest NDVI values, except for the ocean, presented higher temperature values, exposing the importance of vegetation for the urban climate.

Author Biographies

Eliezio Nascimento Barboza, Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Ceará

Graduando em Bacharelado em Engenharia Ambiental e Sanitária pelo Instituto Federal do Ceará - IFCE, Monitor da disciplina de Física Geral II no IFCE (2019) e (2020). É bolsista do Grupo de Pesquisa em Estudos Ambientais - GEA/Laboratório de Estudo Ecológicos - LEECO, atuando no Projeto de Pesquisa intitulado como: Identificação das Ilhas de Calor da Região Metropolitana do Cariri e projeto de extensão Horta: Sentir e vivenciar. Possuo curso técnico em Desenho de Construção Civil (2017) e experiência na área de Projetos de Arquitetura e Paisagismo, com ênfase em projetos 3D e 2D. Tem experiência na área de Engenharia Ambiental, com ênfase em: Planejamento Urbano e Ambiental, Desenvolvimento Sustentável e Climatologia Geográfica.

Francisco das Chagas Bezerra Neto, Universidade Federal de Campina Grande

Graduando em Direito pela Universidade Federal de Campina Grande, Brasil

Clarice Ribeiro Alves Caiana, Universidade Federal de Campina Grande

Graduanda em Direito pela Universidade Federal de Campina Grande, Brasil

References

Alves, E. D. L. (2010). Ilha de Calor ou Ilha Térmica: um conceito aberto à discussão. Revista Espaço Acadêmico, 10(110), 124-129.

Amorim, M. C. D. C. T. (2010). Climatologia e gestão do espaço urbano. Mercator-Revista de Geografia da UFC, 9(1), 71-90.

Ayoade, J. O. (2003). Climate change: a synopsis of its nature, causes, effects and management. Vantage Publishers.

Bezerra, I., Santos, J., & Aguiar, A. (2013). Ilhas de Calor: Importância da vegetação na amenização climática em João Pessoa-PB. Revista Brasileira de Geografia Física, Recife, 6(5), 1499-1516.

Bezerra, P. T. D. C. (2009). A influência da urbanização no clima das cidades de Petrolina/PE e Juazeiro/BA.

Coelho, A. L. N. (2013). Distribuição das Classes de Temperatura de Superfície a Partir da Faixa do Infravermelho Termal do Sensor TM/Landsat-5 no Município de Vitória (ES). Anais eletrônicos do XVI Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto-SBSR, 0826-0833.

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.

Correa, W. D. S. C. (2011). Comportamento dos elementos climáticos, temperatura e precipitação, no Município de Vitória (ES) no período de 1978 a 2007. Monografia (Bacharelado em Geografia). Universidade Federal do Espírito Santo, Vitória.

Correa, W. D. S. C. (2014). Campo térmico e higrométrico da Regional Praia do Canto no município de Vitória (ES). Wesley de Souza Campos Correa.–2014.165 f.: il.

Costa, D. F. D., Silva, H. R., & Peres, L. D. 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.

Dacanal, C., & Labaki, L. C. (2011). O clima local em sítios urbanos situados próximos de fragmentos florestais. XI Encontro Nacional e VII Encontro Latinoamericano de Conforto no Ambiente Construído.

Dimoudi, A., & Nikolopoulou, M. (2003). Vegetation in the urban environment: microclimatic analysis and benefits. Energy and buildings, 35(1), 69-76.

Elachi, C., & Van Zyl, J. J. (2006). Introduction to the physics and techniques of remote sensing (Vol. 28). John Wiley & Sons.

Gartland, L. (2011). Ilhas de calor: como mitigar zonas de calor em áreas urbanas. Oficina de Textos.

Holz, S., & Lorena, R. B. (2012). O uso de sensoriamento remoto para análise do campo térmico da superfície urbana completa do município de Vitória (ES). Revista GeoNorte, 3(5), 1674-1682.

Leal, L. A influência da vegetação no clima urbano da cidade de Curitiba–PR. 2012 (Doctoral dissertation, Tese (Doutorado em Engenharia Florestal) – Curitiba: Universidade Federal do Paraná).

Li, Z. L., & Becker, F. (1993). Feasibility of land surface temperature and emissivity determination from AVHRR data. Remote sensing of Environment, 43(1), 67-85.

Lombardo, M. A. (1985). Ilha de calor nas metrópoles: o exemplo de São Paulo. Editora Hucitec com apoio de Lalekla SA Comércio e Indústria.

Mashiki, M. (2012). Geoprocessamento na identificação de ilhas de calor e influência do uso e ocupação do solo na temperatura aparente da superfície no município de Botucatu/SP. 2012. 80f (Doctoral dissertation, Dissertação (Mestrado em Agronomia) – Universidade Estadual Paulista, Botucatu).

Mendonça, F., & Monteiro, C. A. D. F. (2003). Clima urbano.

Nascimento, D. T. F. (2010). Emprego de técnicas de sensoriamento remoto e de geoprocessamento na análise multitemporal do fenômeno de ilhas de calor no município de Goiânia-GO (1986/2010).

Nichol, J. E. (1996). High-resolution surface temperature patterns related to urban morphology in a tropical city: A satellite-based study. Journal of applied meteorology, 35(1), 135-146.

Novo, E. M. L. M. (2010). Sensoriamento Remoto: princípios e aplicações. 2ª edição. São Paulo: Edgard Blücher, 308.

Oke, T. R., & Maxwell, G. B. (1975). Urban heat island dynamics in Montreal and Vancouver. Atmospheric Environment (1967), 9(2), 191-200.

Pereira, G. C., & Silva, B. C. N. (2001). Geoprocessamento e urbanismo.

Pereira, G., Camargo, F. F., Oliveira, L. G., & Guerra, J. (2006). Identificação do fenômeno de Ilhas de Calor para a região metropolitana de São Paulo através de dados provenientes do Satélite Landsat 7 ETM+. III Simpósio Regional de Geoprocessamento e Sensoriamento Remoto. Aracaju. Anais.

Pereira, A.S., Shitsuka, D.M., Parreira, F.J., & Shitsuka, R. (2018). Metodologia da pesquisa científica. [e-book]. Santa Maria. Ed. UAB/NTE/UFSM. Acesso em 5 março, em https://repositorio.ufsm.br/bitstream/handle/1/15824/Lic_Computacao_MetodologiaPesquisa-Cientifica.pdf?sequence=1.

Porangaba, G. F. O., & Amorim, M. C. D. C. T. (2019). Geotecnologias Aplicadas à Análise de Ilhas de Calor de Superfície em Cidades do Interior do Estado de São Paulo. Revista Brasileira de Geografia Física, 12(06), 2041-2050.

Rizwan, A. M., Dennis, L. Y., & Chunho, L. I. U. (2008). A review on the generation, determination and mitigation of Urban Heat Island. Journal of Environmental Sciences, 20(1), 120-128.

Rouse, J. W., Haas, R. H., Schell, J. A., & Deering, D. W. (1973). Monitoring the vernal advancement and retrogradation (green wave effect) of natural vegetation. Prog. Rep. RSC 1978-1. Remote Sensing Center, Texas A&M Univ., College Station, 93.

Romero, M. A. B. (2011). Arquitetura do lugar: uma visão bioclimática da sustentabilidad em Brasília. Nova Técnica Editorial.

Silva, D. G., de Oliveira Rosa, L., da Silva, R. A., & de Sousa, W. B. (2017). Análise comparativa dos campos térmicos do município de Vitória nas estações de inverno e verão através de dados de sensoriamento remoto. Anais eletrônicos do XVIII Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto -SBSR, 978-85-17-00088-1.

Silva, G. D. J. O., Caione, C., Souza, V. L., Ramos, A. W. P., da Silva Neves, S. M. A., & dos Santos Galvanin, E. A. (2016). Ilhas de calor nas cidades contidas na Bacia do Alto Paraguai, Brasil. Simpósio de Geotecnologias no Pantanal, 6, 433-441.

Solecki, W. D., Rosenzweig, C., Parshall, L., Pope, G., Clark, M., Cox, J., & Wiencke, M. (2005). Mitigation of the heat island effect in urban New Jersey. Global Environmental Change Part B: Environmental Hazards, 6(1), 39-49.

Sousa, S. B., & Júnior, L. G. F. (2012). Relação entre temperatura de superfície terrestre, índices espectrais e classes de cobertura da terra no município de Goiânia (GO). Raega-O Espaço Geográfico em Análise, 26.

Souza, S. M., da Silva, A. G., dos Santos, A. R., Gonçalves, W., & de Mendonça, A. R. (2019). Análise dos fragmentos florestais urbanos da cidade de Vitória–ES. Revista da Sociedade Brasileira de Arborização Urbana, 8(1), 112-124.

Teza, C. T. V., & Baptista, G. D. M. (2005). Identificação do fenômeno ilhas urbanas de calor por meio de dados ASTER on demand 08–Kinetic Temperature (III): metrópoles brasileiras. In Anais do Simpósio Brasileiro de Sensoriamento Remoto (Vol. 12, pp. 3911-3918). Goiânia: INPE.

Ugeda Junior, J. C. Clima urbano e planejamento na cidade de Jales/SP. 2012. 383 f (Doctoral dissertation, Tese (Doutorado em Geografia) – Faculdade de Ciências e Tecnologia, Universidade Estadual Paulista, Presidente Prudente).

Downloads

Published

23/04/2020

How to Cite

BARBOZA, E. N.; BEZERRA NETO, F. das C.; CAIANA, C. R. A. Remote Sensing applied to the analysis of the phenomenon of Urban Heat Islands in the City of Vitória, Espírito Santo. Research, Society and Development, [S. l.], v. 9, n. 6, p. e187963655, 2020. DOI: 10.33448/rsd-v9i6.3655. Disponível em: https://rsdjournal.org/index.php/rsd/article/view/3655. Acesso em: 18 apr. 2024.

Issue

Vol. 9 No. 6

Section

Exact and Earth Sciences

License

Authors who publish with this journal agree to the following terms:

1) Authors retain copyright and grant the journal right of first publication with the work simultaneously licensed under a Creative Commons Attribution License that allows others to share the work with an acknowledgement of the work's authorship and initial publication in this journal.

2) Authors are able to enter into separate, additional contractual arrangements for the non-exclusive distribution of the journal's published version of the work (e.g., post it to an institutional repository or publish it in a book), with an acknowledgement of its initial publication in this journal.

3) Authors are permitted and encouraged to post their work online (e.g., in institutional repositories or on their website) prior to and during the submission process, as it can lead to productive exchanges, as well as earlier and greater citation of published work.