اعتبارسنجی داده های سنجنده modis در رابطه با آلودگی های جوّی در مناطق شهری

ذرات معلق آلاینده هوا، ممکن است باعث بروز اثرات شدیدی از قبیل ایجاد و یا تشدید بیماری های قلبی – عروقی و تنفسی گردند. مشخصه های نوری و فیزیکی هواویزها به کمک روش های میدانی و سنجش از دور، قابل محاسبه هستند. در روش های میدانی، غلظت آلاینده های هوا توسط ایستگاه های زمینی سنجش آلودگی هوا اندازه گیری می شود. تعداد این ایستگاه ها با توجه به وسعت شهرها، بسیار اندک بوده و از توزیع یکنواختی برخوردار نمی باشند. از این رو با توجه به در دسترس بودن امکانات ماهواره ای در کشور در سال های اخیر، نیاز به پایش و کنترل آلاینده های هوا، در سطح وسیع و با روش هایی که از سرعت و دقت بیشتر و هزینه ی کمتری برخوردار باشند احساس می شود. یکی از مهم ترین آلاینده هایی که پایش آن در جو توسط فناوری سنجش از دور میسر می باشد، غلظت ذرات معلق (pm10) با استفاده از تصاویر سنجندهmodis است. از این رو مدت هاست که کاربرد این سنجنده برای سنجش آلودگی ذرات معلق مورد توجه متخصصین و مدیران شهری قرار گرفته است. هدف این پژوهش، بررسی توانایی داده های سنجنده modis، در سنجش آلودگی هوا در مناطق شهری و تولید نقشه های روزانه آلودگی هوا با استفاده از این داده ها در محدوده طیفی مرئی و مادون قرمز میانی می باشد. برای این منظور از تصاویر ماهواره ای modis level 1b-1km و modis level 1b-250m و داده های mod04-level 2 برای مدل سازی استخراج اطلاعات از تصاویر ماهواره ای به همراه داده های حاصل از اندازه گیری در ایستگاه های زمینی سنجش آلودگی هوا برای انجام تحلیل های کیفی و کمّی این مدل ها در سطح شهر تهران، استفاده شد. نتایج نشان می دهند که بطورکلی، همبستگی نسبتاّ خوبی میان محاسبات سنجش از دوری و اندازه گیری های زمینی وجود دارد. این همبستگی مدل سازی گردید مدل مبتنی بر استفاده از تجزیه طیفی خطی برای تفکیک سهم دو عضو خالص می باشد که یکی بازتابندگی سطح و دیگری بازتابندگی ناشی از ذرات معلق است. در این رابطه اولی از تصاویر در یک روز پاک و دومی از یک روز کاملا آلوده که در آن سطح زمین دیده نمی شود استخراج شده است. نتیجه مدل سازی تشخیص کمّی آلودگی pm10 با دقت بالای 70 درصد و rmse معادل با 22/132در سطح شهر تهران بود. مقایسه rmse و مقادیر غلظت زمینی pm10 نشان داد که برای مقادیر غلظت pm10 (حدود 100 میکروگرم بر متر مکعب) درصد خطای مدل سازی بالا بوده و مدل در پیش بینی مقادیر مبالغه می کند، اما بطورکلی، وجود وابستگی میان محاسبات سنجش از دوری و اندازه گیری های زمینی، حاکی از قابل استفاده بودن تصاویر ماهواره ای در نظارت بر وضعیت آلودگی هایی از نوع ذرات معلق در مناطق شهری و با پوشش وسیع می باشد. همچنین در این پژوهش، منابع عدم قطعیت و پژوهش های آتی مورد بحث و نتیجه گیری قرار گرفته است.