Дистанционное зондирование поверхности городских островов тепла со спутников: достижения, проблемы и перспективы

Поверхностный городской остров тепла (SUHI), представляющий собой разность температуры земной поверхности (LST) между городской территорией и соседними неурбанизированными поверхностями, обычно измеряется с использованием спутниковых данных о LST. За последние несколько десятилетий развитие дистанционного зондирования и пространственных наук значительно увеличило количество и качество исследований SUHI, составляющих значительную часть научной литературы о городском острове тепла (UHI). В статье представлен систематический обзор спутниковых исследований SUHI — от их зарождения в 1972 году до настоящего времени. Мы выявили экспоненциальный рост исследований SUHI начиная с 2005 года, а также выраженные предпочтения в отношении географических регионов, времени суток, сезонов, направлений исследований и платформ/сенсоров. Наиболее часто изучаемыми регионом и временным периодом являются соответственно Китай и дневное время летом. Почти две трети исследований посвящены пространственной изменчивости SUHI/LST в локальном масштабе. The Landsat Thematic Mapper (TM), Enhanced Thematic Mapper (ETM+) и Thermal Infrared Sensor (TIRS), а также Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) на спутниках Terra/Aqua являются двумя наиболее часто используемыми группами спутниковых сенсоров и охватывают около 78% всех публикаций. Мы систематически рассмотрели основные спутники/сенсоры, методы, ключевые результаты и проблемы исследований SUHI. Предыдущие исследования подтверждают, что значительные пространственные (от локального до глобального масштаба) и временные (суточные, сезонные и межгодовые) вариации SUHI обусловлены множеством факторов, включая площадь непроницаемых поверхностей, растительный покров, структуру ландшафта, альбедо и климат. Однако практическое применение результатов исследований SUHI существенно ограничивается рядом ограничений, связанных с данными и методологией. Наконец, мы предлагаем основные потенциальные направления и возможности для будущих исследований. Помимо повышения качества и увеличения объема данных LST, больше внимания следует уделять недостаточно изученным регионам и городам, методам оценки интенсивности SUHI, межгодовой изменчивости и долгосрочных тенденций SUHI, а также вопросам масштабирования SUHI, the...