Remote Sensing Analysis of Urban Heat Island Intensity Using NDVI and NDBI in Selected Iraqi Cities
DOI:
https://doi.org/10.31185/eduj.Vol64.Iss2.5392Keywords:
UHI، LST، NDVI، NDBIAbstract
This study analyzes the spatial and temporal variability of the Urban Heat Island (UHI) phenomenon in selected Iraqi cities (Baghdad, Basra, Wasit, Najaf, and Mosul) over the period 1990–2018, using multi-temporal Landsat 5 TM and Landsat 8 (OLI/TIRS) imagery to derive Land Surface Temperature (LST). Land cover was classified into urban areas, vegetation, and bare land, while NDVI and NDBI indices were employed to assess environmental impacts. The results reveal a significant increase in LST across all cities, with bare land exhibiting the highest temperatures, followed by urban areas, whereas vegetated areas showed the lowest values, with temperature differences ranging from 3 to 7°C. Basra and Najaf recorded the highest thermal values. Statistical analysis indicates a strong positive correlation between LST and NDBI (R = 0.65), and a negative correlation with NDVI (R = -0.58), confirming the role of urban expansion in intensifying UHI and the cooling effect of vegetation. These findings highlight the impact of unplanned urban growth and vegetation loss, emphasizing the need for sustainable urban planning strategies to mitigate UHI effects in arid environments.
Downloads
References
Abulibdeh, A., & Zaidan, E. (2020). Managing the water-energy-food nexus on an integrated geographical scale. Environmental Development, 33, 100498.
Al-Ansari, N. (2013). Management of water resources in Iraq: perspectives and prognoses. Engineering, 5(6), 667–684.
Bernhard, G. H., Neale, R. E., Barnes, P. W., Neale, P. J., Zepp, R. G., Wilson, S. R., Andrady, A. L., Bais, A. F., McKenzie, R. L., & Aucamp, P. J. (2020). Environmental effects of stratospheric ozone depletion, UV radiation and interactions with climate change: UNEP Environmental Effects Assessment Panel, update 2019. Photochemical & Photobiological Sciences, 19(5), 542–584.
Bowler, D. E., Buyung-Ali, L., Knight, T. M., & Pullin, A. S. (2010). Urban greening to cool towns and cities: A systematic review of the empirical evidence. Landscape and Urban Planning, 97(3), 147–155.
De Siqueira, A. C. (2012). The 2020 World Bank education strategy: Nothing new, or the same old gospel. In The World Bank and Education (pp. 67–81). Brill.
Estoque, R. C., Murayama, Y., & Myint, S. W. (2017). Effects of landscape composition and pattern on land surface temperature: An urban heat island study in the megacities of Southeast Asia. Science of the Total Environment, 577, 349–359.
Oke, T. R. (1982). The energetic basis of the urban heat island. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 108(455), 1–24.
Peel, M. C., Finlayson, B. L., & McMahon, T. A. (2007). Updated world map of the Köppen-Geiger climate classification. Hydrology and Earth System Sciences, 11(5), 1633–1644.
Rafiee, A., Dias, E., & Koomen, E. (2016). Local impact of tree volume on nocturnal urban heat island: A case study in Amsterdam. Urban Forestry & Urban Greening, 16, 50–61.
Rouse Jr, J. W., Haas, R. H., Deering, D. W., Schell, J. A., & Harlan, J. C. (1974). Monitoring the vernal advancement and retrogradation (green wave effect) of natural vegetation.
Santamouris, M. (2015). Analyzing the heat island magnitude and characteristics in one hundred Asian and Australian cities and regions. Science of the Total Environment, 512, 582–598.
Santamouris, M., Cartalis, C., Synnefa, A., & Kolokotsa, D. (2015). On the impact of urban heat island and global warming on the power demand and electricity consumption of buildings—A review. Energy and Buildings, 98, 119–124.
Talya, J. M. (2021). أثر التذبذب المناخي على تباين المناطق الجافة في العراق. Al-Adab Journal, 139, 205–226.
Un-Habitat, U. (2021). SDG indicator metadata. United Nations: Nairobi, Kenya.
Voogt, J. A., & Oke, T. R. (2003). Thermal remote sensing of urban climates. Remote Sensing of Environment, 86(3), 370–384.
Weng, Q. (2009). Thermal infrared remote sensing for urban climate and environmental studies: Methods, applications, and trends. ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing, 64(4), 335–344.
Zha, Y., Gao, J., & Ni, S. (2003). Use of normalized difference built-up index in automatically mapping urban areas from TM imagery. International Journal of Remote Sensing, 24(3), 583–594.
Zhou, D., Xiao, J., Bonafoni, S., Berger, C., Deilami, K., Zhou, Y., Frolking, S., Yao, R., Qiao, Z., & Sobrino, J. A. (2018). Satellite remote sensing of surface urban heat islands: Progress, challenges, and perspectives. Remote Sensing, 11(1), 48.
الجميلي, م. د. س. ع. ج. (2025). تأثير الاحتباس الحراري على الغطاء النباتي وإدارة الموارد المائية في محافظة الأنبار-دراسة تحليلية للآثار والتحديات المستقبلية. مجلة كلية المعارف الجامعة, 36(3), 327–347.
الحسين, أ. م. د. ا. غ. ع. (2024). الخصائص الحرارية للكتل الهوائية السطحية المؤثرة في طقس العراق ومناخه. Journal of College of Education, 54(1), 239–270.
الخفاجی, & نعيم, س. (2022). تحليل جغرافي لمشكلة التصحر والجفاف في بادية العراق الجنوبية. Journal of Garmian University, 9(special issue 1), 238–262.
الدزيي, س. ع. خ., & جواد, ب. ا. (2008). موجات الرطوبة الصيفية في العراق-دراسة في المناخ الشمولي. Al-Adab Journal, 83, 382–414.
السعدي, م. د. م. ط. م. (2015). العناصر والظواهر المتحكمة في مناخ العراق. Journal of the College of Basic Education, 21(90), 653–687.
الطاهر, أ. م. م. م. ا. د. ج. ح. (2022). التمثيل الخرائطي للخصائص الطبيعية المؤثرة في ظاهرة التصحر لمحافظة كركوك باستخدام نظم المعلومات الجغرافية (RS) والاستشعار عن بعد (Gis). مجلة العلوم الإنسانية والطبيعية, 3(9), 490–512.
العزاوي, أ. م. د. ر. ر. ح., & العزاوي, أ. م. د. ر. ر. ح. (2013). زيادة كفاءة استخدام الماء ودوره في زيادة مساحة الأراضي المزروعة في العراق.
المعموري, م. د. م. ع. ا. م. ا. م. م. م. خ. (2009). دور الجزر النهرية في تَغَيُر معامل التشعب لمجرى نهر دجلة بين مصب الزاب الاسفل وسدة سامراء. مجلة ديالى للبحوث الانسانية, 1(38).
اليوزبكي, س. م. ص., & ألحمداني, س. م. ا. (2017). التصحر وأثره على واقع الزراعة و الغطاء النباتي في العراق للمدة (1980-2010). Mesopotamia Journal of Agriculture, 45(4), 37.
ج, ت. خ. م. (2021). قراءة وتحليل خصائص التربة واهميتها في استخراج التجوية ومراحل تطور التربة بين (حرير وبخديدة) شمال شرقي العراق. Journal of Historical & Cultural Studies an Academic Magazine, 12(50, Part 1), 95.
شبيب, و. خ. م., الأحمدي, ق. ك. ا., & قاسم, س. س. (2025). دور العناصر المناخية في تحديد الجزيرة الحرارية لمدينة الموصل (عناصر مختارة انموذجاً): دور العناصر المناخية في تحديد الجزيرة الحرارية لمدينة الموصل (عناصر مختارة انموذجاً). مجلة التربیة للعلوم الانسانیة, 5(20.4), 799–834.
شحاذة, ع. ع. (2025). التوسع العمراني غير المنظم وأثره في الاراضي الزراعية باستخدام صور الأقمار الصناعية للمدة (2000-2024) في محيط المدن الكبرى (الموصل، بغداد، البصرة). مجلة العلوم الأساسـية, 19(30), 65–88.
عاتي, م. د. ن. ز., & ياسين, أ. د. ع. م. (2024). التنبؤ بتغيرات الغطاء الارضي واثره على الاستهلاك المائي للمحاصيل الزراعية في العراق باستخدام تقانة RS-GIS. مداد الآداب, 14(العدد الخاص بمؤتمر قسم الجغرافية), 1628–1648.
عباس, د. س. س., & الستار, د. ك. ا. ع. (2012). ديناميكية النمو الحضري في العراق. Journal of Planner and Development, 26, 239–257.
علاوي, م. د. إ. ع. (2024). العلاقات المكانية لعناصر النمو الحضري في العراق للمدة (1987-2023). مداد الآداب, 14(36), 1577–1620.
كمونة, أ. د. ح. ع., & العزاوي, د. و. د. س. (2009). الزحف العمراني على المناطق الخضراء وآثاره البيئية على مدينة بغداد. Journal of Planner and Development, 21, 1–34.
مـحـمــد, م. د. س. ج., & الشـطاوي, م. م. د. ح. ل. (2016). التغير المُناخي واثره على تغير درجات الحرارة في العراق. Al-Mostansiriyah Journal for Arab and International Studies, 13(54), 1–25.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2026 م.د رسل علي سلمان حلو، م.م محمد قاسم حميد
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
