Variaciones estacionales del efecto de enfriamiento de los parques urbanos de Barcelona: una aproximación mediante teledetección
Authors: García Haro Alan , Arellano Ramos Blanca , Roca Cladera Josep 
Published: May 2020

Los parques urbanos representan espacios de oportunidad para la adaptación de las ciudades al cambio climático. Su comúnmente abundante vegetación y superficies permeables, rompen la continuidad de la cubierta de suelo artificial que distingue a las zonas urbanas, y generan una reducción de temperatura en relación a su contexto, que se extiende hacia sus alrededores y genera la llamada isla de frío de los parques urbanos (PCI por sus siglas en inglés). Por lo tanto, reconocer el papel de las características físicas que definen este efecto, resulta una oportunidad para definir parámetros de adaptación climática de las ciudades y reducir riesgos a la salud durante episodios extremos de ola de calor. En años recientes, la inclusión de la Temperatura de la Superficie Terrestre (LST por sus siglas en inglés) a los estudios del comportamiento climático de los espacios urbanos, ha permitido abordar un mayor número de casos con información térmica simultánea en áreas de mayor escala. En este contexto, el presente trabajo plantea una aproximación mediante teledetección a la cuantificación de las variaciones estacionales del efecto de enfriamiento de los parques urbanos de Barcelona y la relación con su diseño y ubicación. Particularmente, se destaca la relación de los cambios anuales en la composición de los espacios verdes al interior y alrededores de los parques, con su comportamiento microclimático. Para esto, primero se calcula la extensión (Lmax) e intensidad (ΔTmax) del efecto de enfriamiento de 86 parques urbanos de la ciudad de Barcelona a partir de un método de homogenización de la temperatura de los alrededores mediante anillos concéntricos, basado en la LST del satélite Landsat-8 OLI/TIRS de días representativos de las cuatro estaciones del año. Posteriormente, se analiza la correlación entre dichos indicadores y los atributos físicos de forma, ubicación y las variaciones anuales en la composición de los espacios verdes de los parques y sus alrededores. Las últimas, obtenidas mediante la cuantificación de los cambios del Índice de Vegetación de Diferencia Normalizada (NDVI por sus siglas en inglés) obtenido de las mismas imágenes satelitales.Los primeros resultados registraron que el conjunto de parques urbanos de Barcelona presenta una LST media por estación entre 0.99 y 2.56ºC inferior que el contexto urbano. Donde se registraron valores medios de PCI por estación de 57.91 a 78.02m de Lmax y de 0.75 a 1.70°C de ΔTmax. Además, durante todo el año, 83 parques registraron PCI positiva y uno registró negativo todo el año. El mayor número de parques registraron su máxima PCI durante verano y su mínimo en invierno. Por otra parte, el conjunto de parques registra un NDVI medio entre 0.17 a 0.22 mayor que el contexto urbano de Barcelona. Donde, el rango de variación anual de NDVI de cada parque no registró correlación con las variaciones de su efecto de enfriamiento. Asimismo, en coincidencia con la literatura, la ΔTmax resultó como el indicador de la PCI con mayor correlación con los atributos físicos durante todo el año. Particularmente, destaca que cuanto mayor sea la proporción de áreas con árboles agrupados identificados con un NDVI entre 0.50 a 0.60, mayor es la ΔTmax en las cuatro estaciones, mientras que el resto de atributos varía en cada estación. En cuanto a la Lmax, no registró una correlación significativa constante durante el año con algún atributo físico, aunque si con la ΔTmax. En general, los resultados apuntan a una predominante influencia de las características físicas de la forma de parque y la composición de sus espacios verdes. Dejando de lado su ubicación y las características de su contexto urbano.Ante esto, en las conclusiones se discute la pertinencia de la aproximación metodológica al caso estudiado y las aportaciones al reconocimiento de la influencia del diseño y ubicación de los parques urbanos de Barcelona sobre su influencia microclimática. El presente estudio se desarrolla en el marco del proyecto “Urban-CLIMPLAN. La isla de calor urbana: efectos en el cambio climático y modelado para estrategias de planeamiento territorial y urbano. Aplicación a la Región Metropolitana de Barcelona”; financiado por el Ministerio de Economía y Competitividad de España (MINECO) y el Fondo Europeo para el Desarrollo Regional (FEDER).
Els parcs urbans representen espais d'oportunitat per a l'adaptació de les ciutats al canvi climàtic. La seva comunament abundant vegetació i superfícies permeables, trenquen la continuïtat de la coberta de sòl artificial que distingeix les zones urbanes, i generen una reducció de temperatura en relació al seu context, que s'estén cap als seus voltants i genera l'anomenada illa de fred de els parcs urbans (PCI per les sigles en anglès). Per tant, reconèixer el paper de les característiques físiques que defineixen aquest efecte, resulta una oportunitat per definir paràmetres d'adaptació climàtica de les ciutats i reduir riscos a la salut durant episodis extrems d'onada de calor. En anys recents, la inclusió de la Temperatura de la Superfície Terrestre (LST per les seves sigles en anglès) als estudis del comportament climàtic dels espais urbans, ha permès abordar un major nombre de casos amb informació tèrmica simultània en àrees de major escala. En aquest context, el present treball planteja una aproximació mitjançant teledetecció a la quantificació de les variacions estacionals de l'efecte de refredament dels parcs urbans de Barcelona i la relació amb el seu disseny i ubicació. Particularment, es destaca la relació dels canvis anuals en la composició dels espais verds a l'interior i voltants dels parcs, amb el seu comportament microclimàtic. Per això, primer es calcula l'extensió (Lmax) i intensitat (ΔTmax) de l'efecte de refredament de 86 parcs urbans de la ciutat de Barcelona a partir d'un mètode d'homogeneïtzació de la temperatura dels voltants mitjançant anells concèntrics, basat en la LST de satèl·lit Landsat-8 OLI / TIRS de dies representatius de les quatre estacions de l'any. Posteriorment, s'analitza la correlació entre aquests indicadors i els atributs físics de forma, ubicació i les variacions anuals en la composició dels espais verds dels parcs i els seus voltants. Les últimes, obtingudes mitjançant la quantificació dels canvis de l'Índex de Vegetació de Diferència Normalitzada (NDVI per les sigles en anglès) obtingut de les mateixes imatges de satèl·lit.Els primers resultats van registrar que el conjunt de parcs urbans de Barcelona presenta una LST mitjana per estació entre 0.99 i 2.56ºC inferior que el context urbà. On es van registrar valors mitjans de PCI per estació de 57.91 a 78.02m de Lmax i de 0.75 a 1.70 ° C de ΔTmax. A més, durant tot l'any, 83 parcs registrar PCI positiva i un va registrar negatiu tot l'any. El major nombre de parcs van registrar la seva màxima PCI durant l'estiu i el seu mínim a l'hivern. D'altra banda, el conjunt de parcs registra un NDVI mitjà entre 0,17-0,22 més gran que el context urbà de Barcelona. On, el rang de variació anual de NDVI de cada parc no va registrar correlació amb les variacions del seu efecte de refredament. Així mateix, en coincidència amb la literatura, la ΔTmax va resultar com l'indicador de la PCI amb major correlació amb els atributs físics durant tot l'any. Particularment, destaca que com més gran sigui la proporció d'àrees amb arbres agrupats identificats amb un NDVI entre 0,50-0,60, més gran és la ΔTmax en les quatre estacions, mentre que la resta d'atributs varia en cada estació. Quant a la Lmax, no va registrar una correlació significativa constant durant l'any amb algun atribut físic, encara que si amb la ΔTmax. En general, els resultats apunten a una predominant influència de les característiques físiques de la forma de parc i la composició dels seus espais verds. Deixant de banda la seva ubicació i les característiques del seu context urbà.Davant d'això, en les conclusions es discuteix la pertinença de l'aproximació metodològica a el cas estudiat i les aportacions a el reconeixement de la influència de el disseny i ubicació dels parcs urbans de Barcelona sobre la seva influència microclimàtica. El present estudi es desenvolupa en el marc de el projecte "Urban-CLIMPLAN. L'illa de calor urbana: efectes en el canvi climàtic i modelatge per estratègies de planejament territorial i urbà. Aplicació a la Regió Metropolitana de Barcelona "; finançat pel Ministeri d'Economia i Competitivitat d'Espanya (MINECO) i el Fons Europeu per al Desenvolupament Regional (FEDER).
Urban parks are spaces of opportunity for the adaptation of cities to climate change. Its commonly abundant vegetation and unsealed surfaces, break the continuity of the artificial land cover that distinguishes urban areas, and generate a temperature reduction in relation to its context, which extends towards its surroundings and generates the so-called urban park cool island (PCI). Therefore, recognizing the role of the physical characteristics that define this effect is an opportunity to propose parameters of climate adaptation of cities and reduce health risks during extreme heat wave episodes. In recent years, the addition of the Land Surface Temperature (LST) to studies of the climatic behavior of urban spaces, has allowed addressing a greater number of cases with simultaneous thermal information in larger-scale areas. In this context, in this work we propose a remote sensing approach to the quantification of the seasonal variations of the cooling effect of the urban parks of Barcelona and the role of their design and location. Particularly, we highlight the relationship of the annual changes in the composition of the green spaces inside and around the parks with their microclimatic behavior. For this purpose, we calculate the PCI limit extension (Lmax) and intensity (ΔTmax) of 86 urban parks in the city of Barcelona, through a method of homogenization of the surrounding temperature using concentric rings, based on the LST of Landsat-8 OLI / TIRS satellite of representative days of the four seasons of the year. Subsequently, we analyze the correlation between these indicators and the physical attributes of shape, location and annual variations in the composition of the green spaces of the parks and their surroundings. Where we obtained the latter by quantifying changes in the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) from the same satellite images.First results record that the urban parks in Barcelona has an average LST per season between 0.99 and 2.56ºC lower than the urban context. Where we register average PCI values of 57.91 to 78.02m of Lmax and 0.75 to 1.70°C of ΔTmax. In addition, throughout the year, 83 parks register positive PCI and only one negative the entire year. Most of the parks record their maximum PCI during summer and their minimum in winter. On the other hand, the set of parks records an average NDVI of 0.17 to 0.22 greater than the urban context of Barcelona. Where, the annual variation range of NDVI of each park does not correlate with its PCI variations. In addition, coinciding with the literature, ΔTmax is the indicator of the PCI with the highest correlation with physical attributes throughout the year. Particularly, the greater the proportion of areas with clustered trees (identified with an NDVI from 0.50 to 0.60), the greater the ΔTmax in the four seasons, while the rest of the attributes vary in each season. As for the Lmax, it does not register a constant significant correlation during the year with some physical attribute, although with the ΔTmax does. In general, the results point to a predominant influence of the physical characteristics of the park shape and the composition of its green spaces. Leaving aside its location and the characteristics of its urban context.Given this, as conclusions we discuss the relevance of the methodological approach to the case studied and the contributions to the recognition of the influence of the design and location of urban parks in Barcelona on their microclimatic influence. The present study is part of the project “Urban-CLIMPLAN. The urban heat island: effects on climate change and modeling for territorial and urban planning strategies. Application to the Metropolitan Region of Barcelona”; financed by the Ministry of Economy and Competitiveness of Spain (MINECO) and the European Fund for Regional Development (FEDR).