ผลกระทบการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศกับลักษณะเชิงพื้นที่ต่อปรากฎการณ์เกาะความร้อนเมืองในเขตเมืองเชียงใหม่ (Effects of Climate Change and Spatial Characteristics on Urban Heat Island in Chiang Mai Metropolitan Area, Thailand) มานัส ศรีวณิช
The 1st Climate Thailand Conference 2010:National Risks and Opportunities in Global Climate Changes (Link: http://www.conference.tgo.or.th/)
ABSTRACT: Chiang Mai Metropolitan Area (CMMA) is the largest city in northern of Thailand, experiencing rapid urbanization that has resulted in remarkable the urban heat island (UHI) effect which will be sure to influence the regional climate, environment, and socio-economic development. In this study, we review the use of thermal remote sensing in the study of urban climates, focusing primarily on the UHI effect and an integrated remote sensing-based approach to investigate the spatial characteristics of urban thermal environment. The LANDSAT ETM+ images from 2000 and 2006 were utilized to assess the surface urban heat island (SUHI) which will be further analyzed by investigating the relationships with several urban environment and development indices including; the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), Normalized Difference Water Index (NDWI), Density of Building (DenBldg), Floor Area Ratio (FAR) and Building Coverage Ratio (BCR) in the urban area of CMMA. Results show that the SUHI effect has become more prominent in areas with rapid urbanization in CMMA. It was found that the average of SUHI (Mean±S.D.) in the center of CMMA was about 20.52±1.05˚C in 2000, but this difference jumped to 28.08±1.50˚C in 2006. This could lead to an intensified the UHI effect in the urban areas. In order to analyze the relationship between surface temperatures with the spatial characteristic indices, the results of the correlation can understand impacts of the configuration and composition of spatial characteristics on local thermal environment which was the basic information for finding the reduction methods of urban temperature and the establishment of environmentally friendly urban planning in the future. Overall, remote sensing technology was an effective approach for monitoring and analyzing urban growth patterns and evaluating their impacts on urban climates.
Quantifying the Stability of Summer Temperatures for Different Thermal Climat...
Effects of Climate Change and Spatial Characteristics on Urban Heat Island in Chiang Mai
1. The 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
ผลกระทบการเปลียนแปลงภูมอากาศกับลักษณะเชิงพืนทีต่อปรากฏการณ์
่
ิ
้ ่
เกาะความร้อนเมืองในเขตเมืองเชียงใหม่
Effects of Climate Change and Spatial Characteristics on Urban Heat
Island in Chiang Mai Metropolitan Area, Thailand
นำเสนอโดย
อำจำรย์มำนัส ศรีวณิช
คณะสถำปัตยกรรมศำสตร์และกำรผังเมือง มหำวิทยำลัยธรรมศำสตร์(ศูนย์รงสิต)
ั
E-mail: s.manat@gmail.com
19 – 21 August 2010 IMPACT Exhibition and Convention Center
BANGKOK, THAILAND
2. ปรากฏการณ์ เกาะความร้อนเมือง (Urban Heat Island :UHI)?
“การที่อุณหภูมิที่ชั้นอากาศใกล้ พืนดิน ในเขตชุมชนเมืองสูงกว่ าพืนที่โดยรอบที่เป็ นเขต
้
้
กสิ กรรมและพืนที่ปกคลุมด้ วยป่ าไม้ ประมาณ 2-5 องศาเซลเซียส”
้
Figure 1: A stylized cross-section of a typical urban heat island (from Oke, 1978)
Source: http://www.sc.edu/acmooregarden/UrbanHeatIslands.htm
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
3. กระบวนการเกิดปรากฏการณ์เกาะความร้อนเมือง
Fig. Schematic depiction of radiation and energy fluxes over an urban and a rural area on a clear day.
source: adapted from Oke, T. 1988, The urban energy balance, Progress in Physical Geography.
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
20. ความแตกต่ างของอุณหภูมิอากาศในเขตเมืองเชียงใหม่ กับนอกเขตเมืองในปี พ.ศ. 2552
Air Temperature (Celsius)
Dry Season
Dry Season
Wet Season
Extend detail
Urban Heat
Island Intensity
Urban Heat
Island Intensity
Urban
สถานีท่าแพ ต.ช้ างคลาน อ.เมืองเชี ยงใหม่
Rural
สถานีดอยสะเก็ด ต.เชิ งดอย อ.ดอยสะเก็ด
Date/Time
ที่มา: ข้ อมูลอากาศประเทศไทย http://www.thaiweather.net
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
21. ความแตกต่ างของอุณหภูมอากาศระหว่ างวันช่ วงที่เกิดปรากฎการณ์ เกาะความร้ อน
ิ
45
Air Temperature
(Celsius)
Nighttime
40
Sunrise
Sunset
Sunrise
Daytime
Nighttime
Sunset
Daytime
Nighttime
35
30
Urban
25
20
Rural
Heat Island
Intensity
15
10
5
0
Tu r CLUHI
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24
I
February25,2009
I
February 26,2009
I
Date/Time (hrs.)
ที่มา: ข้ อมูลอากาศประเทศไทย http://www.thaiweather.net
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
22. Characteristics of Landsat ETM+ (Enhanced Thematic Mapper Plus)
Imagery of Chiang Mai, Thailand. February18,2006.
a. Band1 (0.450-0.515µm)
Visible Blue
e. Band5 (1.550-1.750µm)
Middle Infrared
b. Band2 (0.525-0.605µm)
Visible Green
c. Band3 (0.603-0.690µm)
Visible Red
f. Band6 (10.40-12.50µm)
Thermal Infrared
d. Band4 (0.750-0.900µm)
Near Infrared
g. Band7 (2.080-2.350µm)
Middle Infrared
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
23. METHODOLOGY AND PROCESSING OF SATELLITE DATA
Radiometric and
Geometric correction
LANDSAT ETM+
Satellite images
March 5th, 2000 and
February 18th, 2006
Thermal Infrared
Band (10.4–12.5 m)
or Band 6
Conversion of digital
numbers to absolute
radiance value
surface temperature in
Celsius (˚C)
GIS Vector Data
Scale 1:4,000
Building Layers
Survey in 2006
(Source: Department of
Public Works and Town &
Country Planning)
Spectral reflectance
in ETM+ red (band3)
and near-infrared
(band4)
NDVI
RNIR Rred
RNIR Rred
Normalized difference
vegetation index (NDVI)
spectral reflectance
of near-infrared
band (band4) and
mid-infrared band
(band5)
NDWI
Spatial Pattern Analysis
(Quadrat Count Methods)
500 x 500 meters
RNIR RMIR
RNIR RMIR
Normalized difference
water index (NDWI)
Calculate floor area
ratio (F.A.R.) and
building coverage ratio
(B.C.R.)
Relationship between urban thermal environment and spatial characteristics
(correlation analysis and scatter diagram)
24. ้ื ่
อุณหภูมิพนทีผิว (Surface Urban Heat Island: SUHI)?
(1)Bird’s-eye
or plan view
(3)Roof-top
(2)Ground-level
(4)Surface UHI (as
viewed by remote
sensor)
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
27. การกระจายตัวของอาคารบ้ านเรื อนในเขตเมืองเชียงใหม่ และพืนทีโดยรอบ
้ ่
2
0
2
Kilo m eter s
Buildin g D ensity
(N umbe r of Build ing pe r Grid)
Less th an 10 0
101 - 200
201 - 300
301 - 400
401 - 500
Mo re th an 50 0
Retriev ed from GIS data, Sourc e: DTC P,T hailand
Grid Size: 500m.x500m.
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
28. สัดส่วนพื้นทีอาคารคลุมดินกับระดับความหนาแน่ นของเมืองในพื้นทีศึกษา
่
่
2
0
2
2
0
2
Kilo m eter s
Bu ilding Cove rag e Ra tio (BC R):
(Pe rcen ta ge)
Kilo m eter s
Floor Area Ratio (FAR)
0.0
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
Less th an 10
10 - 1 5
15 - 2 5
25 - 3 0
30 - 3 5
Over tha n 35
S tati sti cs; M a x im u m =4 8 .00 , M e a n =6 .8 9
G ri d S ize : 5 0 0 m .x5 0 0 m .
(a.) สัดส่วนพื ้นที่อาคารคลุมดิน
-
0.2
0.4
0.6
0.8
1.0
1.5
Retriev ed from GIS data, Sourc e: DTC P,T hailand
Grid Size: 500m.x500m.
(b.) ระดับความหนาแน่นของเมือง
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
32. 1
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
33. 2
โรงเรี ยนปริ นส์ รอย์
ย่ านวัดเกตการาม
รร.รถไฟ
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
34. คลองแม่ ข่า
3
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
64. หมู่บ้าน Ballwin Hills ในนครลอสแองเจลลิส พ.ศ. 2472
ศ. เดชา บุญคา , แนวคิดการเพิ่มพืนที่สีเขียวในภาคธุรกิจเอกชน: 2552
้
้
THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
65.
66. THE 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
67. The 1st Climate Thailand Conference 2010:
National Risks and Opportunities in Global Climate Changes
19 – 21 August 2010 IMPACT Exhibition and Convention Center
จบการนาเสนอ, ขอบคุณทุกท่านครับ.
เสนอโดย
อาจารย์มานัส ศรี วณิ ช
คณะสถาปัตยกรรมศาสตร์และการผังเมือง
มหาวิทยาลัยธรรมศาสตร์