Mudanças no uso e cobertura da terra e na temperatura da superfície terrestre e sua relação com a modificação humana no território da Capital de Islamabad, Paquistão

Resumo

As atividades humanas estão alterando os padrões existentes de uso e cobertura do solo (LULC) e temperatura da superfície terrestre (TST) em escala global. No entanto, as tendências a longo prazo de LULC e LST são, em grande parte, desconhecidas em muitas áreas montanhosas remotas, como em Karakorum. O objetivo do nosso estudo foi, portanto, avaliar as mudanças históricas no uso e cobertura da terra (LULC) em um ambiente alpino localizado no Território da Capital Islamabad, Paquistão. Utilizamos imagens de satélite Landsat (nomeadamente Landsat 5 TM e Landsat 8 OLI) dos anos de 1988, 2002 e 2016 e aplicamos a abordagem de Classificação de Máxima Verossimilhança (MLC) para categorizar as classes de uso da terra. As temperaturas da superfície terrestre (TST) foram calculadas usando as bandas térmicas (6, 10 e 11) dos dados da série Landsat. A correlação entre o Índice de Modificação Humana (HMI) e o LULC, bem como o LST, foi avaliada utilizando dados do Google Earth Engine (GEE). Durante o período de estudo, a área urbanizada aumentou 9,94%, enquanto as áreas agrícolas e de solo descoberto diminuíram 3,81% e 3,94%, respectivamente. Os resultados revelaram uma mudança significativa no LULC, com uma diminuição de 1,99% na vegetação. A classe LST mais alta apresentou tendência progressiva, com aumento de 12,27% para 48,48%. Com base na análise do LST, a área construída apresentou a temperatura mais elevada, seguida pelas categorias árida, agrícola e vegetação. Da mesma forma, o HMI para diferentes categorias de LST indicou que as categorias mais altas de LST apresentaram níveis mais elevados de alteração humana em comparação com as categorias mais baixas de LST, com uma forte correlação (valor R = 0,61) entre HMI e LST. As conclusões podem ser tomadas como base para promover a gestão urbana sustentável e para esforços de conservação da biodiversidade. O trabalho também tem o potencial de ser utilizado para proteger ecossistemas delicados da interferência humana e para formular estratégias e regulamentos para o crescimento urbano sustentável, incluindo aspectos de utilização e zoneamento da terra, redução do estresse térmico urbano e infraestrutura urbana.

Palavras-chave:
uso e cobertura do solo; temperatura da superfície terrestre; modificação humana global; classificação de máxima verossimilhança; ilha de calor urbano