ارزیابی قابلیت داده های سنجنده مودیس برای اندازه گیری غلظت PM۲.۵ در رابطه با داده های زمینی در شهر مشهد
GB
/علی فتاحی مقدم
: جغرافیا و برنامه ریزی
، ۱۳۹۴
، راشدی
چاپی
کارشناسی ارشد
سنجش از دور و GIS گرایش مخاطرات محیطی
۱۳۹۴/۱۱/۱۸
تبریز
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 .هدف این پژوهش، بررسی توانایی داده های سنجندهMODIS ، در سنجش آلودگی هوا در مناطق شهری و تولید نقشه های روزانه آلودگی هوا با استفاده از این داده ها در محدوده طیف مرئی و مادون قرمز میانی می باشد .برای این منظور از تصاویر ماهواره ای۱KM - MODIS Level ۱Bو۲۵۰M - MODIS Level ۱Bو داده هایLevel ۲ - MOD۰۴برای 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 کمی این مدل ها در سطح شهر مشهد استفاده شد .نتایج نشان می دهند که بطور کلی، همبستگی نسبتا 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 کمی آلودگی PM۲.۵ با دقت بالای ۷۰ درصد و RMSE معادل با ۰۱/۱۰۹ در سطح شهر مشهد بود .مقایسه مقدار PM۲.۵ بدست آمده از مدل و مقادیر غلظت زمینی PM۲.۵ نشان داد که برای مقادیر غلظت) حدود ۱۰۰ میکروگرم بر متر مکعب (درصد خطای مدل سازی بالا بوده و مدل در پیش بینی مقادیر مبالغه می کند، اما بطور کلی، 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 مورد بحث و نتیجه گیری قرار گرفته است
Particulate air pollutants, may cause severe effects such as creating or aggravating heart - cardiovascular and breathing disease. Optical and physical properties of aerosols to help with field and remote sensing methods, are calculated.The aim of this study was to evaluate the ability of MODIS sensor data, to measure air pollution in urban areas and create daily maps of air pollution by using the visible and mid-infrared spectrum data. For this purpose satellite images of MODIS Level 1B-1KM and MODIS Level 1B-250M and MOD04-Level 2 were used of modeling and the extraction of information. Data obtained from ground stations including air pollution measurements were applied to qualitative and quantitative analysis of these models in Mashhad. The results show that in general, there is a good correlation between the remote sensing calculations and ground measurements. This correlation was modeled. It is Based on linear spectral decomposition to separate the two net shares. One has reflective surface and the other one has reflectivity that was caused by suspended particles. In this regard, the first one from images in a clear day, and the second one from a highly contaminated low visible day were extracted. The results of modeling on quantitative detection of PM2.5 to high accuracy of 70 and RMSE pollution equivalent to 109.01 in the city of Mashhad. To compare the value of PM2.5 obtained from the model and the concentration of ground PM2.5 indicated that for concentration of about 100 mgr/m3 the margin of error is high and the model exaggerate in prediction of values. However in general, a correlation between the remote sensing calculations and ground-based measurements, show that satellite images are useful for monitoring of particulate pollution conditions in urban areas and in extensive coverage. In this study, uncertainty sources are discussed and conclusions were made