Estimation of Urban Heat Island Potential Based on Land Cover Type in Busan Using Landsat-7 ETM+ and AWS Data

This study examined changes in land cover for the past 25 years in Busan and subsequently evaluated heat island potential by using land surface temperature and observation temperature data. The results were as below. The urban area of Busan increased by more than 2.5 times for the past 25 years from 1975 to 2000. It was believed that an increase in the pavement area of city within such a short period of time was an unprecedented phenomenon unique to our country. It could be assumed that urban heat island would be worsened through this process. After analyzing the land temperature according to the land cover, it was shown that there were noticeable changes in the temperature of urban & built-up and mountain & forest areas. In particular, the temperature rose to $36{\sim}39^{\circ}C$ in industrial areas during the summer, whereas it went down to $22{\sim}24^{\circ}C$ in the urban areas at whose center there were mountains. It was found that heat island potential according to the level of land cover had various values depending on the conditions of land cover. Among the areas of urbanization, the industrial area's heat island potential is 6 to $8^{\circ}C$, and the residential and commercial area's is $0{\sim}5^{\circ}C$, so it has been found that there is high possibility to induce urban heat islands. Meanwhile, in the forest or agricultural area or the waterside, the heat island potential is $-6{\sim}-3^{\circ}C$. With this study result, it is possible to evaluate the effects of temperature increase according to the urban land use, and it can be used as foundational data to improve urban thermal environment and plan eco-friendly urban development.

Landsat-7 ETM+ 영상과 AWS 자료를 이용한 부산의 토지피복에 따른 여름철 도시열섬포텐셜 산출

본 연구에서는 부산의 지난 25년간 장기적 토지피복변화를 조사하고, 이어서 지표면 온도와 기온자료를 이용해서 열섬포텐셜을 평가하였다. 그 결과는 다음과 같다. 1975년부터 2000년까지 지난 25년 동안 부산의 도시면적은 2.5배 이상 증가하였다. 이처럼 단기간에 도시의 포장면적이 빠르게 증가한 것은 다른 나라에서는 유례를 찾아보기 어려운 우리나라 독특한 현상으로 판단된다. 이러한 과정을 통해서 도시열섬현상이 심화되었을 것이라는 것을 추정할 수 있었다. 지표면 피복에 따른 지표면 온도를 분석한 결과 도시화 지역과 산림지역의 온도가 현저히 차이가 나타났다. 특히 여름철에는 공단지역에서 $36{\sim}39^{\circ}C$로 높게 나타났으며, 반면 도시의 중심에 산지가 위치한 지역에서는 $22{\sim}24^{\circ}C$로 낮은 지표면 온도를 나타내었다. 토지피복도에 따른 열섬포텐셜은 지표면 피복 상태에 따라서 그 값이 달라짐을 알 수 있었다. 도시화지역 중 공업지역의 열섬포텐셜은 $6{\sim}8^{\circ}C$, 주거지역과 상업지역은 $0{\sim}5^{\circ}C$로 도시열섬을 유발할 가능성이 높음을 확인할 수 있었다. 반면 산림지역이나 농업지역 수변지역 열섬포텐셜 값은 $-6{\sim}-3^{\circ}C$로 나타났다. 본 연구결과를 통해 도시의 토지이용에 따른 기온상승효과를 평가하여 도시의 열환경 개선 및 환경친화적 도시개발 계획에 기초자료로 활용될 수 있을 것이다.