تهيه نقشه آلودگي هوا با استفاده از روش درون‌يابي‌كريجينگ در GIS، مورد مطالعه: كلان‌شهرتهران

Preparation of Air Pollution Mapping by Interpolating Kriging Method in GIS, Case Study: Tehran Metropolis

شهر تهران به‌عنوان بزرگ‌ترين شهر ايران در زمره آلوده‌ترين شهرهاي جهان به‌حساب مي‌آيد بنابراين ضرورت شناخت دقيق آلاينده‌ها و مشخص ساختن پهنه‌هاي آلوده به‌منظور كاستن از شدت آن‌ها آشكار است. هدف اين پژوهش تهيه نقشه آلودگي هواي تهران و مشخص كردن مناطقي داراي بيش‌ترين آلودگي است. براي بررسي وضعيت آلودگي هواي شهر تهران پس از جمع‌آوري غلظت 5 آلاينده جوي (CO، NOx، SOx، O3، PM25) از 20 ايستگاه ثبت‌كننده آلاينده‌هاي هوا، از سه روش درون‌يابي، كريجينگ و روش توابع شعاعي پايه و روش عكس فاصله وزني IDW در نرم‌افزار ArcGIS و براي مقايسه روش‌ها و انتخاب بهترين آن‌ها از ريشه ميانگين مربعات خطا RMSE و ضريب همبستگي R2 استفاده ‌شده است. با بررسي مقاديرRMSE مشخص گرديد كه در اكثر پارامترها روش IDW داراي دقت مناسب ­تري جهت پهنه ­بندي آلودگي منطقه مي­باشد. براي رسيدن به نتايج با استفاده از روش‌هاي ذكرشده، نقشه محدوده‌هاي كيفي هوا در منطقه آماده و با تلفيق پنج نقشه و وزن دهي به هريك از پارامترها نقشه كلي آلودگي منطقه تهيه شد. نتايج نشان مي‌دهد در نقشه پهنه‌بندي آلودگي CO بيش‌ترين وضعيت آلودگي مربوط به طبقه ناسالم، در نقشه NO مربوط به طبقه بسيار ناسالم، در نقشه O3 مربوط به طبقه بسيار ناسالم، در نقشه PM مربوط به طبقه ناسالم و هم‌چنين، در نقشه SO مربوط به طبقه ناسالم مي‌باشد. در نقشه نهايي نيز بيش‌ترين بخش مربوط به طبقه ناسالم است. به‌طوركلي ايستگاه مسعوديه با وزن آلودگي 1091 بيش‌ترين آلودگي و خطرناك‌ترين وضعيت هوا را دارد و ايستگاه دروس با وزن آلودگي 628 داراي وضعيت مناسب‌تري بوده است.

Tehran as the largest city in Iran, is one of the most polluted cities in the world, so necessity of accurate detection of contaminants and identifying contaminated areas for reducing their severity is obvious. The aim of this research was prepared Tehran air pollution map and determining the areas with the highest polluted. For studying air pollution situation in Tehran, after gathering concentration of 5 main Atmospheric pollutants (CO, NOx، SOx، O3، PM25) from 20 air pollutant recorder station, three Interpolation methods in ArcGIS software include: Kriging, radial basis function RBF and inverse distance weighted IWD have been used. In Additon, for comparing methods and selecting the best of them, root- mean- square error RMSE and the correlation coefficient R2 had been used. It determined that in most of parameters IDW had better accuracy for zoning pollution of the area by checking the RMSE values. For achieving results with using mentioned methods, map of air quality limits in the area was ready and by combining five maps and weighing them into each parameter, general pollution map of the area was prepared. Results showed that in Monoxide carbon pollution zoning map, most of the pollution was related to the unhealthy class, in Nitrogen Oxide and Ozone was related to very unhealthy class and in particle matter and sulfur oxide was related to unhealthy class. In final map also most portion was related to unhealthy class. Overlay Masudieh station with 1091 pollution weight had the most pollutants and dangerous weather conditions and Darrus station with 628 pollution weight had better position.