رصد وتحليل الجزر الحرارية الحضرية في مدينة الجبيل باستخدام نظم المعلومات الجغرافية خلال الفترة من 2020 إلى 2024 = Monitoring and Analysis of Urban Heat Islands in Jubail City Using Geographic Information Systems from 2020 to 2024

الرحيلي ، عائشة غالي

doi:10.21608/jasg.2025.419396

Article Details

رصد وتحليل الجزر الحرارية الحضرية في مدينة الجبيل باستخدام نظم المعلومات الجغرافية خلال الفترة من 2020 إلى 2024 = Monitoring and Analysis of Urban Heat Islands in Jubail City Using Geographic Information Systems from 2020 to 2024

Authors:

الرحيلي ، عائشة غالي

Publisher:

The Arab Institution for Education, Science and Arts

Main Topics:

Geography and travel

Journal:

al-Majallah al-ʻArabīyah lil-Dirāsāt al-Jughrāfīyah 2025 Vol.8 Issue 23, pp.31-66

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2025

Document Language:

Arabic

Document ID (Org No.):

267012

Frequency:

Quarterly

eISSN:

2537088X

pISSN:

25370839

DOI:

10.21608/jasg.2025.419396

Descriptors:

Keywords:

Abstract:

 This study aims to analyze the spatial distribution of Urban Heat Islands (UHIs) in Jubail City, Saudi Arabia, using advanced Geographic Information Systems (GIS) and remote sensing technologies. The research relies on thermal data extracted from Landsat 8 and Landsat 9 satellites, utilizing thermal bands (Band 10 and Band 11) to derive Land Surface Temperature (LST). Additionally, the Normalized Difference Vegetation Index (NDVI) was calculated to assess vegetation cover and its relationship with the UHI phenomenon. A set of advanced analytical methods was applied, including Hotspot Analysis to identify areas with high thermal variation, and Land Use/Land Cover (LULC) classification to analyze the spatial distribution of urban, industrial, and green areas. Spatial analysis was also used to evaluate the relationship between surface temperature and environmental and urban factors. The results revealed that industrial areas, particularly Industrial Zone 1 and Industrial Zone 2 in Jubail City, are the most affected by the UHI phenomenon. These areas recorded a significant increase in surface temperatures compared to their surroundings, primarily due to concentrated industrial activities such as petrochemical plants, iron, and steel factories, which contribute to elevated thermal and gaseous emissions. The study identified the main factors exacerbating the UHI phenomenon, including the use of heat-absorbing construction materials, limited green spaces, reduced vegetation cover, and the high density of industrial activities and urban infrastructure. To mitigate these effects, the study proposed several strategies, such as increasing green spaces and tree planting in urban and industrial areas, using reflective construction materials, and adopting sustainable urban planning practices that enhance natural ventilation and reduce heat accumulation. This study seeks to shed light on the UHI phenomenon by providing an analysis of its impacts in Jubail City, using a methodology based on remote sensing and GIS technologies. The findings offer practical recommendations for policymakers and urban planners to address this pressing environmental issue in industrial cities.

 تهدفُ هذه الدِّراسة إلى تحليل التَّوزيع المكاني لجُزُر الحرارة الحضريَّة (Urban Heat Islands - UHIs) في مدينة الجُبيل بالمملكة العربيَّة السُّعوديَّة، باستخدام تقنيات مُتقدِّمة في نُظُم المعلومات الجُغرافيَّة (GIS) والاستشعار عن بُعد. وتمَّ الاعتماد على البيانات الحراريَّة المُستخرجة من قمري لاندسات 8 ولاندسات 9، حيث تمَّ استخدام النِّطاقات الحراريَّة Band 10 لاستخراج درجات حرارة السَّطح Land Surface Temperature - LST بالإضافة إلى ذلك، تمَّ حساب مُؤشِّر الفرق النَّباتي الطَّبيعي Normalized Difference Vegetation Index - NDVI لتقييم مدى توفُّر الغطاء النَّباتي وعلاقته بظاهرة جزر الحرارة الحضريَّة. وتمَّ تطبيق مجموعة من الأساليب التَّحليليَّة المُتقدِّمة، بما في ذلك تحليل البُقع السَّاخنةHotspot Analysis لتحديد المناطق ذات التَّبايُن الحراري المُرتفع، وتصنيف استخدامات الأراضي Land Use/Land Cover لتحليل التَّوزيع المكاني للأنماط الحضريَّة والصِّناعيَّة والمساحات الخضراء. كما تمَّ استخدام التَّحليل المكاني Spatial Analysis لتقييم العلاقة بين درجات حرارة السَّطح والعوامل البيئيَّة والحضريَّة. أظهرت النتائج أن المناطق الصِّناعيَّة، وخاصَّةً المدينة الصِّناعيَّة الأولى والمدينة الصِّناعيَّة الثانية في مدينة الجُبيل، هي الأكثر تأثرًا بظاهرة جزر الحرارة الحضريَّة، حيث سجلت هذه المناطق ارتفاعًا ملحوظًا في درجات حرارة السَّطح مقارنة بالمناطق المُحيطة، وذلك بسبب تركيز الأنشطة الصِّناعيَّة المكثفة، مثل مصانع البتروكيماويات والحديد والصُّلب، والتي تسهم في زيادة الانبعاثات الحراريَّة والغازية. حددت الدِّراسة العوامل الرَّئيسيَّة المُسبِّبة لتفاقم ظاهرة جزر الحرارة الحضريَّة، والتي تشمل استخدام مواد بناء ذات خصائص امتصاص عالية للحرارة، ونُدرة المساحات الخضراء وتراجع الغطاء النَّباتي، بالإضافة إلى الكثافة العالية للأنشطة الصِّناعيَّة والمرافق الحضريَّة. وللتخفيف من هذه الآثار، قدَّمت الدِّراسة مجموعة من الإستراتيجيَّات المُقترحة، مثل زيادة المساحات الخضراء وزراعة الأشجار في المناطق الحضريَّة والصِّناعيَّة، واستخدام مواد بناء عاكسة للحرارة في الإنشاءات، وتبني ممَّارسات تخطيط حضري مستدامة تعزز التهوية الطَّبيعية وتقلل من تراكم الحرارة. تحاول هذه الدِّراسة في تسليط الضوء على ظاهرة جزر الحرارة الحضريَّة من خلال تقديم تحليل لتأثيراتها في مدينة الجُبيل، مع استخدام منهجية تعتمد على تقنيات الاستشعار عن بُعد ونُظُم المعلومات الجُغرافيَّة. كما توفُّر نتائج الدِّراسة توصيات عملية لصانعي السياسات والمخططين الحضريين لمواجهة هذه القضيَّة البيئيَّة المُلحَّة داخل المُدُن الصِّناعيَّة.

Article Details

Authors:

الرحيلي ، عائشة غالي

Publisher:

The Arab Institution for Education, Science and Arts

Main Topics:

Geography and travel

Journal:

al-Majallah al-ʻArabīyah lil-Dirāsāt al-Jughrāfīyah 2025 Vol.8 Issue 23, pp.31-66

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2025

Document Language:

Arabic

Document ID (Org No.):

267012

Frequency:

Quarterly

eISSN:

2537088X

pISSN:

25370839

DOI:

10.21608/jasg.2025.419396

Descriptors:

GIS

ISLANDS

REMOTE SENSING

PLANT COVER

SAUDI ARABIA

الجزر الحرارية الحضرية

مدينة الجبيل

نظم المعلومات الجغرافية

الاستشعار عن بعد

تحليل درجة حرارة السطح

مؤشر الغطاء النباتي

الغطاء الأرضي

النقاط الساخنة

Urban heat islands

Jubail city

Geographic information systems

Remote sensing

Land surface temperature analysis

Vegetation index

Land cover

Hotspot analysis

Issues

Article Details

Authors: الرحيلي ، عائشة غالي

Publisher: The Arab Institution for Education, Science and Arts

Main Topics: Geography and travel

Journal: al-Majallah al-ʻArabīyah lil-Dirāsāt al-Jughrāfīyah 2025 Vol.8 Issue 23, pp.31-66

Document Type: Article

Publication Date: 4/2025

Document Language: Arabic

Document ID (Org No.): 267012

Frequency: Quarterly

eISSN: 2537088X

pISSN: 25370839

DOI: 10.21608/jasg.2025.419396

Descriptors:

Issues

Authors:

الرحيلي ، عائشة غالي

Publisher:

The Arab Institution for Education, Science and Arts

Main Topics:

Geography and travel

Journal:

al-Majallah al-ʻArabīyah lil-Dirāsāt al-Jughrāfīyah 2025 Vol.8 Issue 23, pp.31-66

Document Type:

Article

Publication Date:

4/2025

Document Language:

Arabic

Document ID (Org No.):

267012

Frequency:

Quarterly

eISSN:

2537088X

pISSN:

25370839

DOI:

10.21608/jasg.2025.419396