Evaluation of the Spatial Pattern of Health Risk Caused by Urban Heat Islands with Emphasis on the Elderly (Case study: Yazd City)

Document Type : Research-Case Study

Authors

Mehrangiz Shirvani ¹

Mohammad Hossein Saraei ²

¹ PhD Student, Geography and Urban Planning, Yazd University, Yazd, Iran

² Professor of Geography and Urban Planning, Yazd University, Yazd, Iran

https://doi.org/10.22067/jgrd.2025.84592.1336

Abstract

The increasing development of urban spaces has given rise to the phenomenon of heat islands, which can impact human health. The elderly are among the most vulnerable people to heatwaves in society. This study aimed to examine the spatial pattern of the risk posed by urban heat islands to the elderly’s health in Yazd city. To achieve this goal, the research draws on a combination of social data and remote sensing. The statistical population consisted of 26,169 elderly individuals over 65 years of age in Yazd. The data are based on the latest census of the Statistical Center of Iran in 2016. To assess the intensity of heat islands in Yazd city, the data were extracted from the 2017 to 2022 period for July using the MODIS 11A2 006 Aqua satellite and the Google Earth Engine platform. A temperature map of Yazd city was generated using ArcGIS software. To weight the exposure and vulnerability components of the elderly population, the density and proportion of the elderly population in the regions were used, respectively. The data were analyzed using "Crichton's Risk Triangle". The results identified three levels of urban heat risk in Yazd city: High-risk areas (critical): These areas scored high in all three indices (UHI intensity, density, population ratio), In these areas, more elderly people are at risk. Districts 2 and 5 fell into this category. Potentially high-risk areas (semi-critical): Areas that scored high in only two indicators. District 1 belonged to this group. Low-risk areas: Areas with normal values in at least two indicators, which could provide a safer urban heat environment for the elderly. Districts 3 and 4 were in this group. Overall, results suggested that critical and semi-critical zones make  Yazd city undesirable in terms of urban heat health risk for the elderly.
 

Keywords

Urban Heat Islands

Urban Health

Elderly

Yazd City

Subjects

• Planning in urban and rural areas

---

References

1. احمدی، م؛ حاتمی‌نژاد، ح؛ پوراحمد، ا؛ زیاری، ک.ا؛ زنگنه‌شهرکی، س؛ و پارسی‌پور،ح. (1399). بررسی و تحلیل عدالت در سلامت شهری محدوده موردمطالعه: شهر بجنورد. مجلۀ آمایش جغرافیایی فضا،10(38)،173-196.
2. اسدی، ی؛ حمزه، س؛ و کیاورزمقدم، م. (1398). بررسی تأثیر کاربری زمین و پوشش گیاهی بر جزایر گرمایی شهری با استفاده از سنجه‌های سیمای سرزمین (مطالعه موردی، منطقۀ 6 تهران). مجلۀ پژوهش‌های جغرافیای انسانی، 52(2)، 759-773.
3. حیدری، آ؛ احمدی، س؛ و مؤمنی‌منش، ط.(1401). بررسی وضعیت سلامت سالمندان و رابطۀ آن با خودمراقبتی وحمایت اجتماعی (نمونه موردی مطالعۀ سالمندان شهر یاسوج). فصلنامۀ مطالعات توسعه اجتماعی و فرهنگی، 11(3)،9-36.
4. رضایی‌قلعه، م؛ حق‌پرست، ف؛ و ملکی، آ. (1401). بررسی رابطۀ زیرساخت سبز-آبی و کاهش آسیب‌پذیری سلامت در برابر گرمای شدید متأثر از تغییرات اقلیمی. نشریۀ علمی باغ نظر، 19(107)،69-84.
5. رمضانی، س؛ و نسترن، م. (1401). سنجش وضعیت شاخص‌های سلامت شهری در سطح شهر تهران (نمونه موردی: محلات تجریش، بازار و اسماعیل‌آباد). فصلنامۀ توسعۀ پایدار شهری،3(8)،53-69.
6. سلیمانی‌مهرنجانی، م؛ و مفاخری، ل. (1400). رتبه‌بندی مناطق کلان‌شهر تهران براساس شاخص‌های زندگی سالمندی. فصلنامۀ توسعۀ پایداری شهری، 2(3)،57-70.
7. شوشتری، ص؛ قلعه‌نویی، م؛ عزتیان، و؛ ملکی، آ؛ پاک‌نژاد، م؛ و رهپو، ر. (1397). بررسی روش ترکیبی در تشخیص جزایر گرمایی و راهکارهای تعدیل از طریق ظرفیت فضای سبز شهری (مطالعه موردی شهر اصفهان). فصلنامۀ علمی–پژوهشی مطالعات شهری، 7(28) ،41-54.

8 . علوی‌پناه، س.ص؛ قریشی، س؛ و شمسی‌پور، ع. ا. (1395). اثر خنک‌کنندگی فضاهای سبز شهری (مطالعه موردی: شهر مونیخ). مجلۀ محیط‌شناسی، 42(2)،441-453.

9. فرجی، ع.ا؛ عساکره، ح؛ سیدموسوی، م.ح؛ و مطلبی‌زاده، س. (1401). ارزیابی تأثیر شهرنشینی بر تغییرات فراسنج‌های دمایی(دمای حداقل و حداکثر) در نقاط شهری، پژوهش موردی: شمال غرب ایران. فصلنامۀ پژوهش‌های بوم‌شناسی شهری، 13(4)،53-74.
10. فداییان‌آرانی، ا؛ فرخ‌نژادافشار، پ؛ حسینی‌آغا، ف؛ باقری، ا؛ و راشدی، و. (1401). رابطۀ کیفیت زندگی و انزوای اجتماعی سالمندان مراکز خدمات جامع سلامت شهری شهرستان آران و بیدگل. نشریۀ سالمندشناسی، 7(1)،74-83.
11. فلاح‌برزگر، م؛ و خلیلی، ا. (1402). مفهوم‌شناسی و الگوسازی سنجش سلامت شهری در مطالعات شهری و منطقه‌ای. فصلنامۀ پژوهش‌های جغرافیای برنامه‌ریزی شهری، 11(4)،1-31.
12. فلاح‌بزرگر، م؛ و خلیلی، ا. (1401). تحلیل علم‌سنجی و مرور سیستماتیک متون نظری جهانی در حوزۀ سلامت شهری. نشریۀ علمی معماری و شهرسازی ایران، 13(2)،351-372.
13. قاسمی، ا؛ ناظمی، ز؛ مختارزاده، ص؛ و سلیمانی، م. (1402). تحلیل همبستگی عوامل کلان مقیاس محیط طبیعی و مصنوع با شدت جزایر گرمایی شهری (نمونه مورد مطالعه: کلان‌شهر اصفهان). نشریۀ علمی مطالعات شهری، 13(49)،17-32.
14. کوششی، م؛ میرزایی، م؛ پوررضا، ا؛ و حسنی‌درمیان، غ.ر. (1395). تأثیر سرمایه‌های اجتماعی بر سلامت سالمندان 60 سال و بالاتر در مناطق شهری یزد. مجلۀ علوم اجتماعی دانشگاه فردوسی مشهد،13(1)،109-129.
15. منافلویان، س؛ زرآبادی‌زهراسادات، س؛ و بهزادفر، م. (1398). سنجش عوامل مؤثر بر تاب‌آوری اقلیمی (نمونه‌موردی: شهر تبریز). فصلنامۀ نگرش‌های نو در جغرافیای انسانی، 12(1)،509-525.
16. منصوری، س.ت؛ و ضرغامی، ا. (1403). تحلیل دینامیک جزایر حرارتی شهری در تهران (2013-2023) براساس تصاویر MODIS و موتور Google EartH. نشریۀ علمی پژوهش‌های سنجش از دور و اطلاعات مکانی، 2(1)،45-64.
17. Astrom, D.O., Foraberg, B., & Rocklov, J. (2011). Heat wave impact on morbidity and mortality in the elderly population. A revievw of recent studie. Maturitas,69(2),99-105.
18. Chien, L., Guo, Y., & Zhang, K. (2016). Spatiotemporal analysis of heat wave effects on elderly mortality in Texas 2006-2011, Science of Total. Environment,562,845-851.
19. Conti, S., Masocco, M., Meli, P., Minelli, G., Palummeri, E., Solimini, S., ... & Vichi, M. (2007). General and specific mortality among the elderly during the 2003 heat wave in Gevoa (Italy). Environmental Research,103(2),267-274.
20. Corpuz, B., Zaitchik, B., Waugh, D., Scott, S., & Logan, T. (2024). Shifting Island: How weather conditions and urban from shape the spatiotemporal character of Baltimore s urban heat island. Urban Climate,56(102058),1-17.
21. Crichton, D. (1999). The Risk Triangle. Natural disaster management: apresentation to commemorate the International Decade for Natural Disaster Reduction (IDNR).1999-2000, Inglton, J, Tudor Rose 1999.
22. Deering, S. (2023). Clinical public health, climate change, and aging. Canadian Family Physician, Le Medecin de Family Canadian. (CFP.MFD), 69(4),233-235.
23. Equere, V., Mirzaei, A.P., & Riffat, S. (2020). Definition of a New Morphogical Parameter to Improve Predication of Urban Heat Island. Sustainable Cities and Society,56(102021),1-18.
24. Filho, W.L., Icaza, L.E., Emanche, V.O., & Al – Amin, A.Q. (2017). An Evidence – Based Review of Impacts, Strategies and Tools to Mitigate Urban Heat Islands. International Journal of Environmental Research and Public Health,14(12),1-29.
25. Franceschini, G., & Ali, M. (2022). Introductory course to Google Earth Engine, Food and Agriculture Organization of the United Nations, Room, FAO. HTTPS://Doi.org/10.4060/cb9049en.   
26. Garcia-Mora, T.J., Mas, J.F., & Hinklry, E.A. (2012). Land Cover mappingapplication with MODIS: aliterature review. International Jounal of Digital Earth,5(1),63-87.
27. Halder, B., Bandyopadhyay, J., & Papiya B. (2021). Monitoring the effect of urban development on urban heat island based on remote sensing and geo – spatial approach in Kolkata and adjacent. Sustainable Cities and Socity,74,103186,1-18.
28. Hansen, A., Bi, P., Nitschke, M., Ryan, Ph., Pisaniello, D., & Tucker, G. (2008). The Effect of Heat Waves on Mental Health in a Temperate Australian City. Environmental Health Perspectives,116(10),1369-1375.
29. He, B, J. (2018). Potentials of meteorolgical characteristics and synoptic conditions to mitigate urban heat island effects. Urban Climate,24,26-33.
30. Kalaiyarasi, V., & Rajkumar, P. (2020). Impact of climate change on elderly health. International Journal Management,11(12),1273-1278.
31. Karine, L., Abdelkrim, Z., Benedicte, D., Philippe, B., Stephanie, V., Emmanuel G., & Pascal, B. (2012). The impact of heat islands on mortality in paris during the August 2003 Heat Wave. Environmental Health Perspectives,120(2),254-259.
32. Kim, D.H., Park, K., Baik, J.J., Jin, H.G., & Han, B.S. (2024). Contrasting interactions of urban heat islands with dry and moist heat waves and their implications for urban heat stress. Urban Climate,56(102050),1-14.
33. Kim, S.W., & Brown, R.D. (2021). Urban heat island (UHI) intensity and A systematic Literature review. Science of the Total Environment,779 (146389),1-17.
34. Montoro-Ramirez, E.M., Parra-Anguita, L., Alvarez-Nieto, C., Parra, G., & Lopez-Medina, I. (2022). Effects of climate change in the eldrly’s health: a scoping review protocol. BMJ,12(4),1-5.
35. Nanayakkarra, S., Wang, W., Cao, J., Wang, J., & Zhou, W. (2023). Analysis of Urban Heat Island Effect, Heat Stress and Public in Colombo, Sri Lanka and Shenzhen, China. Atmosphere,14(5),1-19.
36. Nastran, M., Kobal, K., & Eler, K. (2018). Urban heat island in relation to green land use in European cites. Urban Forestry &Urban Greening,37,33-41.
37. Perez, I.A., Garcia, M.A., Rasekhi, S., Pazoki, F., & Fernandez-Duque, B. (2024). Extension and trend of the London urban heat island under lamb weather types. Sustainable Cities and Societys,114(105743),1-14.
38. Pluchino, A., Inturri, G., Rapisarda, A., Biondo, A.E., LeMoli, R., Zappala, C., ...& Latora, V. (2020). A Novel Methodoligy for Epidemic Risk Assessment: the case of COVID-19 outbreaks in Italy, https://www.researchgate.net/publication/340475021.
39. Schipani, P., Cappai, G., Sario, M.D., Michelozzi, P., Marino, C., Bargagli, A.M., & Perucci, C.A. (2009). Susceptibility to heat wave – related mortality; a follow-up study of a cohort of elderly in Rome. Environmental Health,8(50),1-14.
40. Scott, A. A., Waugh, D.W., & Zaitchik, B.F. (2018). Reduced Urban Heat Island intensity under warmer conditions. Environmental Research Letters, 13(6), 1-9.