Urban-CLIMPLAN: la Isla de Calor Urbana en la Región Metropolitana de Barcelona: estudio de la intensidad de la UHI diurna y nocturna a partir de diversos sensores
Authors: Arellano Ramos Blanca , Roca Cladera Josep 
Published: May 2021

El estudio de las islas de calor urbanas (UHI) es de gran importancia en el contexto del cambio climático (CC). El uso de imágenes de satélite ha ayudado considerablemente a estudiar la UHI, especialmente en los análisis de la temperatura de la superficie terrestre (LST). Sin embargo, los sensores disponibles tienen una limitación importante, su resolución. Su baja resolución espacial (100 metros, Landsat; 1000 metros, MODIS) no permite un análisis detallado de UHI. Además, la mayoría de los sensores remotos se limitan a la recopilación de datos durante el día, mientras que la mayor intensidad de la UHI aparece principalmente durante la noche. Las imágenes proporcionadas por satélites que estudian la radiación térmica nocturna, como MODIS, tienen una resolución espacial muy baja. Existe abundante literatura sobre la fusión de imágenes de varios satélites y sensores, especialmente información de MODIS y Landsat para mejorar el nivel de detalle. Sin embargo, la mayoría de estos estudios se han concentrado en estudiar la combinación de imágenes congruentes en el plano temporal, para extrapolar los resultados obtenidos a otras instancias temporales para las que no existe información detallada. En general, pocos estudios se han centrado en aumentar la resolución de las imágenes térmicas más allá de los 100 metros / píxel de Landsat. El objetivo de este artículo es combinar información de varios sensores (Modis, Landsat 8 y Sentinel 2) mediante la construcción de un conjunto de modelos OLS de la LST diurna y nocturna. Estos modelos proporcionan una vista detallada de la UHI diurna (10 metros) y una estimación robusta del rango de enfriamiento producido durante la noche. También se ha desarrollado un ejercicio de modelado a 1 m./píxel de resolución, utilizando información de sensores más detallados instalados en aviones en el Área Metropolitana de Barcelona.

L'estudi de les illes de calor urbanes (UHI) és de gran importància en el context del canvi climàtic (CC). L'ús d'imatges de satèl·lit ha ajudat considerablement a estudiar la UHI, especialment en les anàlisis de la temperatura de la superfície terrestre (LST). No obstant això, els sensors disponibles tenen una limitació important, la seva resolució. La seva baixa resolució espacial (100 metres, Landsat; 1000 metres, MODIS) no permet una anàlisi detallada de UHI. A més, la majoria dels sensors remots es limiten a la recopilació de dades durant el dia, mentre que la major intensitat de la UHI apareix principalment durant la nit. Les imatges proporcionades per satèl·lits que estudien la radiació tèrmica nocturna, com MODIS, tenen una resolució espacial molt baixa. Hi abundant literatura sobre la fusió d'imatges de diversos satèl·lits i sensors, especialment informació de MODIS i Landsat per millorar el nivell de detall. No obstant això, la majoria d'aquests estudis s'han concentrat a estudiar la combinació d'imatges congruents en el pla temporal, per extrapolar els resultats obtinguts a altres instàncies temporals per a les quals no hi ha informació detallada. En general, pocs estudis s'han centrat en augmentar la resolució de les imatges tèrmiques més enllà dels 100 metres / píxel de Landsat. L'objectiu d'aquest article és combinar informació de diversos sensors (Modis, Landsat 8 i Sentinel 2) mitjançant la construcció d'un conjunt de models OLS de la LST diürna i nocturna. Aquests models proporcionen una vista detallada de l'UHI diürna (10 metres) i una estimació robusta de la franja de refredament produït durant la nit. També s'ha desenvolupat un exercici de modelatge a 1 m./píxel de resolució, utilitzant informació de sensors més detallats instal·lats en avions a l'Àrea Metropolitana de Barcelona.

The study of urban heat islands (UHI) is of great importance in the context of climate change (CC). The use of satellite images has helped considerably to understand UHI, especially in analyses of land surface temperature (LST). However, available sensors have a major limitation: their low spatial resolution (100 meters, Landsat; 1000 meters, MODIS) does not allow detailed analysis of UHI. Moreover, most remote sensors are limited to daytime data collection, while UHI mainly appear during the night. The images provided by satellites that study nocturnal thermal radiation, such as MODIS, have very low spatial resolution. There is abundant literature about the fusion of images from several satellites and sensors, especially information from MODIS and Landsat. However, most of these studies have concentrated on studying the combination of congruent images in the temporal plane, to extrapolate the results obtained to other temporal instances for which there is no detailed information. In general, few studies have focused on increasing the resolution of thermal images beyond the 100 meters/pixel of Landsat. The objective of this paper is to combine information from various sensors (Modis, Landsat 8 and Sentinel 2) by constructing a set of OLS models of daytime and nighttime LST. These models provide a detailed view of daytime UHI (10 meters) and a robust evaluation of the range of cooling produced during the night. A modelling exercise at 1 meter/pixel of resolution has also been developed, using information from more detailed sensors installed on aircraft in the Barcelona Metropolitan Area.