The purpose of this paper is to suggest practical suggestions to mitigate Urban Heat Island(UHI) problems in Daegu regarding urban surface temperature. Urban street trees's size and the relations between urban land use types and surface temperature are analysed using aerial photos, the numerical value map and Landsat TM image with special reference to Jung-gu. Total urban street tree's crown size is $156,217.6m^2$ and it is equal to 2.24% of study area. In addition, the size of 'city and residential area' is $6,681,870m^2$(95.7% of study area), which causes UHI and the total size of 'river' shows the lowest surface temperature area and 'road' and 'business and service area' are the highest surface temperature zones. Therefore, it is probable that the network between urban street trees and the lowest surface temperature areas mitigate UHI effects.
There is no doubt that the urban heat island (UHI) is a mounting problem in built-up environments, due to energy retention by the surface materials of dense buildings, leading to increased temperatures, air pollution, and energy consumption. To investigate the UHI, three-dimensional (3-D) information is necessary to analyze complex sites, including dense building clusters. In this research, 3-D building geometry information is combined with two-dimensional (2-D) urban surface information to examine the relationship between urban characteristics and temperature. In addition, this research introduces spatial regression models to account for the spatial spillover effects of urban temperatures, and includes the following steps: (a) estimating urban temperatures, (b) developing a 3-D city model, (c) generating urban parameters, and (d) conducting statistical analyses using both Ordinary Least-Squares (OLS) and Spatial Regression Models. The results demonstrate that 3-D urban characteristics greatly affect temperatures and that neighborhood effects are critical in explaining temperature variations. Finally, the implications of the results are discussed, providing guidelines for policies to reduce the UHI.
Urban Heat Island (UHI) is caused by an energy imbalance in urban areas, where building design and land cover contribute to its amplification. To mitigate UHI, increasing green space is one of the well known and the most effective approach. This study aims aimed to identify specific components of green spaces that lower temperatures and demonstrate the cooling effects based on their size and composition. Forests within green spaces have had a greater impact on temperature reduction due to shading and blocking solar radiation. Although lakes also contributed to temperature reduction, the effect to cooling intensity was not significant. The cooling distance does not depended on green space size or composition. The study emphasizes that initial temperature has a strongerinfluence on cooling intensity than green space size, highlighting the importance of vegetation type within green spaces to achieve a cooling effect. These findings provide valuable insights for urban planning and the design of green spaces to mitigate the effects of the urban heat island.
Land surface temperature (LST) is an important factor in human health, thermal environment, heat balance, global change studies, and as control for climate change. The objective of this study was to assess the influence of Urban Heat Island (UHI) Effects on the LST and NDVI in Cheongju, Korea. The aim was to evaluate the effect of urban thermal environment for LST comparison of satellite-derived and in situ measured temperature. In this study, LANDSAT TM and KOMPSAT scene were used. The results indicated that the minimum LST is observed over dense forest as about $21{\sim}25^{\circ}C$ and maximum LST is observed over industrial area of about $28{\sim}32^{\circ}C$. The estimated LST showed that industrial area, bare soils and built-up areas exhibit higher surface temperatures, while forest, water bodies, agricultural croplands, and dense vegetations have lower surface temperatures during the summer daytime. Result corroborates the fact that LST over land use/land cover (LULC) types are greatly influenced by the amount of vegetation and water bodies present. The LST of industrial area and urban center is higher than that of suburban area, so it is clearly proved that there are obvious UHIE in Cheongju.
The land surface temperature (LST) derived from the meteorological satellite can be used to investigate the urban heat island (UHI) and its temporal variations. In this study, we developed LST retrieval algorithm from MTSAT-1R by means of a statistical regression analysis from radiative transfer simulations using MODTRAN 4 for a wide range of atmospheric, satellite viewing angle (SVA) and lapse rate conditions. 535 sets of thermodynamic initial guess retrieval (TIGR) were used for the radiative transfer simulations. Sensitivity and intercomparison results showed that the algorithm, developed in this study, estimated the LST with a similar bias and root mean square errors to that of other algorithms. The magnitude, spatial extent, and seasonal and diurnal variations of the UBI of Korean peninsula were well demonstrated by the LST derived from MTSAT-1R data. In general, the temporal variations of UHI clearly depend on the weather conditions and geographic environment of urban.
Global warming due to the climate change causes environmental problems such as urban heat island (UHI), air pollutant deposition, urban heavy rainfall, etc. Urban stream plays an important role on mitigating UHI as open space as well as an ecological corridor in urban area. In order to investigate the wind characteristics of urban stream in the case of Yangjae Stream at Daechi-dong, Gangnam-gu in Seoul, the wind direction and wind speed data were observed and analyzed using a propellor type RM-Young wind monitor. The results show that the prevailing wind direction was southwest. However, easterly wind is the prevailing one between 8:00 and 12:00. Strong wind whose Beaufort scale is four or more blew frequently from 12:00 to 18:00. In terms of seasonal frequency, the spring shows the highest frequency, then winter was the next.
Although many researches for heat island study have been developed, there is little attempt to link the findings to actual and hypothetical scenarios of urban developments which would help to mitigate the Urban Heat Island (UHI) in cities. The aim of this paper is to analyze the UHI at urban area with different geometries, land use, and environmental factors, and emphasis on the influence of different geometric and environmental parameters on ambient air temperature. In order to evaluate these effects, the parameters of (i) Air pollution (i.e. Aerosol Optical Thickness (AOT)), (ii) Green space Normalized Difference Vegetation Index (NDVI), (iii) Anthropogenic heat (AH) (iv) Building density (BD), (v) Building height (BH), and (vi) Air temperature (Ta) were mapped. The optimum operational scales between Heat Island Intensity (HII) and above parameters were evaluated by testing the strength of the correlations for every resolution. The best compromised scale for all parameters is 275m resolution. Thus, the measurements of these parameters contributing to heat island formation over the study areas of Hong Kong were established from mathematical relationships between them and in combination at 275m resolution. The mathematical models were then tabulated to show the impact of different percentages of parameters on HII. These tables are useful to predict the probable climatic implications of future planning decisions.
Kim, Ji-Seon;Yoo, Jung-Woo;Na, Mun-Soo;Kim, Yong-Gil;Lee, Soon-Hwan
Journal of Environmental Science International
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v.29
no.12
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pp.1153-1170
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2020
With global warming and the rapid increase in urbanization accompanied by a concentration of population, the urban heat island effects (UHI) have become an important environmental issue. In this study, rooftop greening and permeable asphalt pavement were selected as measures to reduce urban heat island and applied to a simple virtual urban environment to simulate temperature change using ENVI-met. A total of five measures were tested by dividing the partial and whole area application of each measure. The results showed that the temperature range of the base experiment is 33.11-37.11 ℃, with the UTCI comfort level described as strong heat and very strong heat stress. A case applied permeable asphalt has a greater temperature difference than a rooftop greening case, the larger the area where each condition was applied, the greater the temperature change was.
LID technologies are capable of mitigating the negative impacts of non-point source (NPS) pollution generated in different land uses. Apart from the increase in point and non-point pollutant generation, highly developed and paved areas generally affect microclimate conditions. This study evaluated both the efficiency of Low Impact Development (LID) facilities in treating NPS pollutant loads as well as the unit pollutant loads (UPL) generated in various urban features (such as parking lots and highways). This investigation also looked at how LID technology helped to alleviate Urban Heat Island (UHI) conditions. As compared to the typical unit pollutant loads in South Korea, the unit pollutant loads at Kongju National University were relatively low, because of no classes, limited vehicular transmission, and low anthropogenic activities during vacation. After receiving treatment from the LID facilities, the effluent pollutant loads were significantly decreased. The sedimentation in filtration mechanisms considerably reduced the pollutant fractions in the influent. Additionally, it was shown that LID facilities' mean surface temperatures are up to 7.2℃ lower than the nearby paved environment, demonstrating the LID systems reducing the UHI impact on an urban area.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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