DESIREX 2008: ESTUDIO DE LA ISLA DE CALOR EN LA CIUDAD DE MADRID (DESIREX 2008: Urban heat island analysis in the City of Madrid)

J.

Description

Resumen
Entre el 23 de junio y el 6 de julio de 2008 tuvo lugar en Madrid la campaña experimental DESIREX2008 (Dual-use European Security IR Experiment 2008), de la agencia espacial europea ESA, con el objetivo de estudiar el efecto de isla de calor en zonas urbanas. La Unidad de Cambio Global de la Universidad de Valencia organizó y participó en la campaña DESIREX 2008, llevando a cabo medidas de parámetros biofísicos como, entre otros, la temperatura del aire, temperatura de la superficie, velocidad y dirección del viento, emisividad y reflectividad de las superficies urbanas y rurales. Dichas medidas se desarrollaron diariamente en mástiles fijos, transectos en automóvil y en puntos de calibración/validación durante las 2 semanas de la campaña y en coincidencia con el paso de sensores a bordo de satélites como el ASTER/TERRA, TM/Landsat, AATSR/ENVISAT, AVHRR/NOAA, MODIS/TERRA-AQUA, SEVIRI/MSG2 y del paso del sensor aerotransportado AHS para un total de 30 líneas de vuelo sobre el municipio de Madrid y alrededores. En el presente trabajo se presentan las medidas realizadas en la campaña DESIREX 2008 así como se realiza un análisis de los datos obtenidos y las imágenes adquiridas durante la campaña.
Abstract
From June 23rd to July 6th of 2008, the DESIREX 2008 (Dual-use European Security IR Experiment 2008) experimental campaign from the European Space Agency (ESA) was carried out in the city of Madrid, with the objective of studying the Urban Heat Island (UHI) effect. The Global Change Unit from the Universitat de València organized and took part in the campaign DESIREX2008. Different biophysical parameters were measured, as air temperature, surface temperature, wind speed, wind direction, emissivity and reflectivity of urban and rural surfaces. These measures were taken daily using fixed masts, car transects and calibration/validation points. 30 flight lines were performed during the campaign, covering the urban area of Madrid and its surroundings with the Airborne Hyperespectral Scanner AHS. In addition, spaceborne images were acquired: ASTER/TERRA, TM/Landsat, AATSR/ENVISAT, AVHRR/NOAA, MODIS/TERRA-AQUA, SEVIRI/MSG2.The data and images obtained during the campaign are shown in this work.

Sujets

• Isla de calor
• AHS
• Urban heat island
• Temperature

Informations

• Publié par: erevistas
• Publié le: 01 janvier 2009
• Nombre de lectures: 22
• Langue: English
• Poids de l'ouvrage: 11 Mo

Extrait

Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2009. 31: 80-92
DESIREX 2008: Estudio de la isla de calor en la
Ciudad de Madrid
DESIREX 2008: Urban heat island analysis in the
City of Madrid
1 1 1 1 1 1J. A. Sobrino , G. Sòria , R. Oltra-Carrió , J. C. Jiménez-Muñoz , M. Romaguera , J. Cuenca ,
1 1 1 1 2 2 3 3V. Hidalgo , B. Franch , C. Mattar , Y. Julien , R. Bianchi , M. Paganini , J. F. Moreno , L. Alonso ,
4 4 4 4 4 4A. Fernández-Renau , J. A. Gómez , E. de Miguel , Ó. Gutiérrez , M. Jiménez , E. Prado ,
4 4 5 5 5 6 6R. Rodríguez-Cantano , I. Ruiz , F. Nerry , G. Najjar , P. Kastendeutch , M. Pujadas , F. Molero ,
7 7 8 8 8 9 10A. Martilli , F. Salamanca , F. Fernández , E. Galán , R. Cañada , E. Hernández , J. Hidalgo ,
10 11 12 13J. Á. Acero , J. M. Romero , F. Moya , L. Gimeno
[e-mail]
1 2Universidad de Valencia – Unidad de Cambio Global (UCG), Agencia Espacial Europea (ESA),
3Universidad de Valencia – Laboratorio de Observación de la Tierra (LEO),
4 5Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), Universidad Louis Pasteur, Strasbourg – LSIIT,
6 7CIEMAT - Unidad de Polución Atmosférica (Estación Lidar), CIEMAT - Unidad de Polución
8Atmosférica (Modelización Atmosférica), Universidad Autónoma - Madrid (UAM),
9 10Universidad Complutense - Madrid (UCM), Labein-Tecnalia (LABEIN),
11Ayto. de Madrid - Área de Gobierno de Urbanismo y Vivienda - Departamento de Cartografía,
12Ayto. de Madrid- Sistema Integral de Vigilancia, Predicción e información,
13Universidad de Vigo (UVIGO)
Recibido el 03 de marzo de 2009 , aceptado el 27 de abril de 2009
ABSTRACTRESUMEN
From June 23rd to July 6th of 2008, the DES-Entre el 23 de junio y el 6 de julio de 2008 tuvo
IREX 2008 (Dual-use European Security IR Ex-lugar en Madrid la campaña experimental DES-
periment 2008) experimental campaign from theIREX2008 (Dual-use European Security IR Ex-
European Space Agency (ESA) was carried outperiment 2008), de la agencia espacial europea
in the city of Madrid, with the objective of stud-ESA, con el objetivo de estudiar el efecto de isla
ying the Urban Heat Island (UHI) effect. Thede calor en zonas urbanas. La Unidad de Cam-
Global Change Unit from the Universitat de Va-bio Global de la Universidad de Valencia orga-
lència organized and took part in the campaignnizó y participó en la campaña DESIREX 2008,
DESIREX2008. Different biophysical parame-llevando a cabo medidas de parámetros biofísi-
ters were measured, as air temperature, surfacecos como, entre otros, la temperatura del aire,
temperature, wind speed, wind direction, emis-temperatura de la superficie, velocidad y direc-
sivity and reflectivity of urban and rural surfa-ción del viento, emisividad y reflectividad de las
ces. These measures were taken daily usingsuperficies urbanas y rurales. Dichas medidas
fixed masts, car transects and calibration/valida-se desarrollaron diariamente en mástiles fijos,
tion points. 30 flight lines were performed duringtransectos en automóvil y en puntos de calibra-
the campaign, covering the urban area of Madridción/validación durante las 2 semanas de la cam-
and its surroundings with the Airborne Hyperes-paña y en coincidencia con el paso de sensores a
pectral Scanner AHS. In addition, spacebornebordo de satélites como el ASTER/TERRA,
images were acquired: ASTER/TERRA,T M / L a n d s a t , A A T S R / E N V I S A T ,
Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2009. 31: 80-9280DESIREX 2008: Estudio de la isla de calor en la Ciudad de Madrid
AVHRR/NOAA, MODIS/TERRA-AQUA, SE- T M / L a n d s a t , A A T S R / E N V I S A T ,
VIRI/MSG2 y del paso del sensor aerotranspor- AVHRR/NOAA, MODIS/TERRA-AQUA, SE-
tado AHS para un total de 30 líneas de vuelo VIRI/MSG2.The data and images obtained du-
sobre el municipio de Madrid y alrededores. En ring the campaign are shown in this work.
el presente trabajo se presentan las medidas rea-
lizadas en la campaña DESIREX 2008 así como
se realiza un análisis de los datos obtenidos y las
imágenes adquiridas durante la campaña.
PALABRAS CLAVE: DESIREX, Isla de Calor, KEYWORDS: DESIREX, Urban Heat Island,
AHS, temperatura de la superficie, temperatura AHS, Land Surface Temperature, Air Tempera-
del aire ture
precipitación en otoño y primavera.INTRODUCCIÓN
El rasgo topográfico más destacado es el río Man-
zanares, que cruza la ciudad de oeste a este.Entre el 23 de junio y el 6 de julio de 2008 tuvo
En la campaña DESIREX 2008 (Sobrino et al.lugar en la ciudad de Madrid la campaña experi-
2009) se obtuvieron datos del sensor aerotranspor-mental DESIREX 2008 (Dual-use European Secu-
tado multiespectral AHS (Airborne Hyperspectralrity IR Experiment 2008), financiada por la Agencia
Scanner), propiedad del INTA, siguiendo dos líneasEspacial Europea (ESA) en el marco de los proyec-
de vuelo, norte-sur y oeste-este (Figura 1). Se ad-tos de Isla de Calor Urbana (ICU) y termografía ur-
quirieron imágenes desde satélite de la zona de es-bana (TU) del Data User Element (DUE). Esta
tudio a partir de los sensores ASTER/TERRA,campaña nace como parte de las actividades pro-
TM/Landsat, AATSR/ENVISAT, MODIS/TERRA ypuestas en la reorientación del programa FUEGO-
AQUA, AVHRR/NOAA y SEVIRI/MSG2 graciasSAT, generando un conjunto espectral, geométrico
al sistema de recepción de imágenes instalado en ely radiométricamente representativo de datos medi-
Laboratorio de Procesamiento de Imágenes (LPI) dedos in situ, así como de imágenes hiperespectrales a
la UVEG, así como imágenes proporcionadas por labordo de avión y satélite.
ESA y el Instituto Geográfico Nacional (IGN).La campaña fue coordinada por la Unidad de Cam-
Las medidas in situ consistieron en medidas at-bio Global de la Universidad de Valencia (UVEG),
mosféricas, actividades de calibración del sensorque realizó medidas a nivel de superficie en colabo-
AHS, validación de productos, medidas móviles yración con la Universidad de Estrasburgo (LSIIT),
fijas de temperatura del aire, humedad del aire yel CIEMAT, el Ayuntamiento de Madrid, la Agencia
temperatura de la superficie, balance de radiación,Estatal de Meteorología (AEMET), la Universidad
caracterización espectral de superficies urbanas yAutónoma de Madrid (UAM), la Universidad Com-
termografía urbana.plutense de Madrid (UCM), LABEIN y la Universi-
dad de Vigo (UVIGO); las adquisiciones a bordo de
INSTRUMENTACIÓNavión fueron realizadas por el Instituto Nacional de
Técnica Aeroespacial (INTA).
La campaña DESIREX2008 utilizó un importanteLa zona de estudio cubre la ciudad de Madrid, con
volumen de instrumentación científica.una población estimada de 3.2 millones de habitan-
El sensor AHS a bordo de avión posee 80 bandastes, llegando a los 5.1 millones al considerar los nú-
espectrales en el rango del visible y próximo infra-cleos de población adyacentes. Posee un clima
rrojo (VNIR), infrarrojo de onda corta (SWIR) , in-mediterráneo con estacionalidad en las temperatu-
frarrojo medio (MIR) e infrarrojo térmico (TIR). ras, sequía estival e irregularidad en las precipita-
Se realizaron medidas de temperatura del aire y hu-ciones.
medad relativa con sensores HMP45C (Vaisala), enLocalizada en un área relativamente llana a 50 km
transectos móviles y sensores Unidata 6501-EU enal sur de la cordillera central, su altitud varía entre
medidas fijas. En alg uno s de estos mástiles selos 550 m y los 700 m, lo que le aporta inviernos
midió la velocidad y dirección del viento con senso-fríos y veranos muy calurosos. Estas son las esta-
res Unidata 6504-F.ciones más secas, produciéndose los máximos de
Revista de Teledetección. ISSN: 1988-8740. 2009. 31: 80-92 81J. A. Sobrino et al.
Figura 1. Líneas de vuelo del sensor AHS y localización de las medidas en tierra y atmosféricas
banas.En el infrarrojo térmico (Figura 2), se usaron ra-
diómetros multiespectrales y de banda ancha. El ra-
diómetro CIMEL CE312-1 es un detector METODOLOGÍA
multiespectral que posee una banda ancha en los,
8-13 μm, y tres bandas estrechas cuya longitud de Imágenes a bordo de avión
onda efectiva es 8.8 μm, 10.8 μm y 11.9 μm. El
CE312-2 posee 6 bandas, una ancha en 8-13 μm, y Se realizaron un total de 10 vuelos de avión a las
cinco estrechas, 8.4 μm, 8.7 μm, 9.1 μm, 10.6 μm y 11h, 21h, y 4h UTC, empezando el 25 de Junio a
11.3 μm. Los sensores de banda ancha (en el rango mediodía y terminando el 4 de Julio a medianoche.
8 – 14 μm) son el Everest 3000.3LC/4ZL, Apogee Teniendo en cuenta las dos líneas de vuelo (Norte-
IRR-P, OPTRIS CS/CT-LT15, Raytek MID, Raytek Sur y Oeste-Este), así como las diferentes altitudes,
ST6 y Heitronics KT 19.85. Además se usaron tres se obtuvieron 30 líneas de vuelo, lo que suman una
cámaras térmicas, NEC TH9100, NEC TH7800 y longitud aproximada de 1000 km.
FLIR P640 p