Impact of Green Infrastructure on Urban Heat Island Phenomenon: A Case Study of Bangkok Thailand

Abstract

This research aims to explore the relationship between green infrastructure and surface urban heat island phenomenon. This is a spatial study to spatial analysis utilizing Landsat 8 satellite imagery in conjunction with Geographic Information System (GIS) tools. The research examines land cover types, proportions, surface temperature and surface urban heat island intensity across the Bangkok metropolitan area. The aim is to identify green infrastructure types that effectively mitigate the surface urban heat island effects.

Results reveal a statistically significant inverse relationship between the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) and surface temperature (r = -0.24, p < 0.001). Specifically, a 10% increase in NDVI corresponds to a 0.428°C decrease in surface temperature within 2x2 sq.km. grid cells in study area, except for the following green infrastructure types, where no significant relationship was found in forest plantations or mangroves and pastures and farm areas. The correlation analysis revealed a statistically significant inverse relationship between the proportion of green infrastructure and surface temperature (r = -0.90, p-value

การศึกษาในครั้งนี้ มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเกี่ยวโยงของโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวกับปรากฏการณ์เกาะความร้อนบนพื้นผิวเมือง เป็นการศึกษาเชิงพื้นที่โดยใช้ข้อมูลภาพถ่ายดาวเทียม Landsat 8 ร่วมกับการวิเคราะห์ระบบสารสนเทศภูมิศาสตร์ (GIS) เพื่อจำแนกประเภทและสัดส่วนของสิ่งปกคลุมดินตลอดจนการวิเคราะห์ค่าอุณหภูมิพื้นผิวและค่าความเข้มข้นของเกาะความร้อนบนพื้นผิวเมืองในเขตพื้นที่กรุงเทพมหานคร โดยมีจุดมุ่งหมายเพื่อเสนอประเภทของโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวที่สามารถบรรเทาการเกิดเกาะความร้อนบนพื้นผิวเมืองได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ผลการศึกษาพบว่า ดัชนีความแตกต่างของพืชพรรณ (NDVI) มีความสัมพันธ์ในเชิงผกผันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติ กับอุณหภูมิพื้นผิว (r = - 0.24, p-value < 0.001) กล่าวคือ เมื่อดัชนีความแตกต่างของพืชพรรณเพิ่มขึ้นทุกร้อยละ 10 จะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวลดลงเท่ากับ 0.428 องศา ภายในพื้นที่ขนาด 2 x 2 ตารางกิโลเมตร ยกเว้นในพื้นที่สวนป่า/ ป่าชายเลน (MANG) และพื้นที่ปลูกหญ้าสำหรับเลี้ยงสัตว์ (AGRI_PA) ที่ไม่พบความสัมพันธ์ดังกล่าว จากการวิเคราะห์ยังพบว่า สัดส่วนโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวมีความสัมพันธ์ในเชิงผกผันอย่างมีนัยสำคัญทางสถิติกับอุณหภูมิพื้นผิว (r = - 0.90, p-value < 0.001) โดยการเพิ่มสัดส่วนโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวในพื้นที่ศึกษาย่อยทุกร้อยละ 10 จะทำให้อุณหภูมิพื้นผิวลดลงเฉลี่ย 0.47 องศาเซลเซียส ทั้งนี้สัดส่วนโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวสามารถอธิบายการแปรผันของอุณหภูมิพื้นผิวของพื้นที่ศึกษาย่อยได้ถึงร้อยละ 81.85 ประเภทโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวที่ทำให้อุณหภูมิพื้นผิวลดลงได้มากที่สุดคือ พื้นที่สีเขียวธรรมชาติ (ประเภทพื้นที่สวนป่า/ ป่าชายเลน) รองลงมาคือพื้นที่สีเขียวธรรมชาติ (ประเภทพื้นที่แหล่งน้ำธรรมชาติหรือสร้างขึ้น) โดยเมื่อมีสัดส่วนโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวประเภทดังกล่าวเพิ่มขึ้นร้อยละ 10 จะสามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวได้ 1.54 และ 0.63 องศาเซลเซียส ตามลำดับ ส่วนประเภทโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวที่ทำให้อุณหภูมิพื้นผิวลดลงได้น้อยที่สุด คือ พื้นที่สีเขียวที่ยังไม่ใช้ประโยชน์หรือรอการพัฒนา (ประเภทพื้นที่สีเขียวที่เป็นทุ่งหญ้าธรรมชาติ/ ทุ่งหญ้าสลับไม้พุ่มไม้ละเมาะ) ซึ่งสามารถลดอุณหภูมิพื้นผิวได้เพียง 0.20 องศาเซลเซียส

ผลการศึกษานี้สะท้อนถึงความสำคัญของการจัดการและพัฒนาโครงสร้างพื้นฐานสีเขียวให้เหมาะสมกับบริบทพื้นที่ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการลดผลกระทบจากเกาะความร้อนในเขตเมือง