Range Annuale della Temperatura Superficiale del Suolo (LST Range)
Panoramica
Il Range annuale della LST misura la differenza pixel-wise tra il valore massimo e minimo della temperatura superficiale della terra (LST) registrati nell'arco di un anno. Espresso in gradi Celsius (°C), questo indicatore cattura l'escursione termica annuale della superficie terrestre, fornendo informazioni complementari rispetto al valore medio della LST.
Formula:
LST_range = LST_max − LST_min (pixel-wise, su base annuale)
Interpretazione dei valori:
- Valori di range elevati (> 25 °C) → forte escursione termica annuale; tipico di climi continentali, aree interne con scarsa copertura vegetale o zone urbane con marcata stagionalità dell'isola di calore
- Valori di range moderati (15–25 °C) → escursione termica moderata; aree temperate con copertura vegetale variabile
- Valori di range bassi (< 15 °C) → stabilità termica; climi oceanici, aree costiere, foreste sempreverdi con elevata capacità di termoregolazione ecosistemica
L'indicatore è particolarmente utile per:
- Valutare la vulnerabilità termica degli ecosistemi
- Identificare aree con elevata instabilità climatica superficiale
- Monitorare l'effetto di mitigazione termica della vegetazione nel corso dell'anno
Metodologia di Calcolo
Il calcolo utilizza il dataset Landsat 8/9 Collection 2 Level-2 (NASA/USGS, 30 m di risoluzione), disponibile dal 2013 tramite la banda termica ST_B10 (10.6–11.19 µm).
Il processo di calcolo segue le seguenti fasi:
- Acquisizione dati — vengono selezionate tutte le scene Landsat 8/9 disponibili per l'area di interesse nell'arco dell'anno solare
- Filtraggio cloud — rimozione dei pixel nuvolosi tramite la banda QA_PIXEL con valori accettati: 21824, 21888, 30048. La soglia di cloud coverage è dinamica (20%–100%)
- Conversione in temperatura — i valori DN della banda termica vengono convertiti in temperatura superficiale (°C): LST_Kelvin = DN × 0.00341802 + 149.0, quindi LST_°C = LST_Kelvin − 273.15
- Estrazione massimo e minimo pixel-wise — per ciascun pixel, viene calcolato il valore massimo e minimo della LST su tutte le scene disponibili nell'anno
- Calcolo del range — LST_range = LST_max − LST_min per ciascun pixel
- Riproiezione — il raster risultante viene riproiettato nel sistema di riferimento richiesto (default EPSG:3857)
Fonti Dati
| Codice | Nome | Provider | Tipo | Copertura | Risoluzione | Disponibilità |
|---|
WRD_L8XXX_99 | Landsat 8/9 Collection 2 L2 | NASA / USGS | Raster termico | Globale | 30 m | 2013 — presente |
Documentazione: USGS Landsat 8 Collection 2
Note Tecniche
- La risoluzione nativa della banda termica è di 100 m, rimappata a 30 m nel prodotto Level-2
- Il range è sensibile alla disponibilità di scene cloud-free: in aree con alta copertura nuvolosa, il range potrebbe essere sottostimato
- Le scene invernali con copertura nevosa possono influenzare il valore minimo della LST
- Il calcolo si basa sulla LST diurna (passaggio Landsat ~10:00 ora locale); il range notturno non è incluso
Riferimenti Bibliografici
- Jiménez-Muñoz, J.C., Sobrino, J.A., Skoković, D., Mattar, C., Cristóbal, J. (2014). "Land Surface Temperature Retrieval Methods From Landsat-8 Thermal Infrared Sensor Data". IEEE Geoscience and Remote Sensing Letters, 11(10), pp. 1840–1843.
- Wan, Z., Dozier, J. (1996). "A generalized split-window algorithm for retrieving land-surface temperature from space". IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 34(4), pp. 892–905.
- Li, Z.-L., Tang, B.-H., Wu, H., Ren, H., Yan, G., Wan, Z., Trigo, I.F., Sobrino, J.A. (2013). "Satellite-derived land surface temperature: Current status and perspectives". Remote Sensing of Environment, 131, pp. 14–37.
Responsabile: Claudio Barbieri