کاربست مدل های زمین آماری در برآورد توزیع فضایی آلاینده های هوای شهر تهران

زمینه و هدف: آلودگی هوا  یکی از معضلات اصلی شهرهای پرجمعیت و صنعتی می باشد  که در مور کلان شهر تهران نیز همواره به چشم میخورد . آگاهی از وضعیت غلظت آلاینده های هوا و توزیع فضایی آن ها در مناطق مختلف شهری امکان برنامه ریزی و مدیریت بهتری را فراهم مینماید. هدف این تحقیق ارایه  یک مدل مناسب برای برآورد  یک سطح پیوسته بهینه از ۴ آلاینده منو اکسید کربن، دی اکسید ازت، ازن و ذرات معلق کمتر از ۱۰ میکرون، در سطح شهر تهران است که از طریق آن بتوان دقیق­ترین برآورد را از غلظت هر آلاینده در موقعیت­های فاقد ایستگاه کنترل کیفی هوا انجام داد روش بررسی: در این راستا ابتدا داده آلاینده­ها برای ۲۱ ایستگاه سنجش کنترل کیفی هوا از شرکت کنترل کیفیت هوای تهران برای یک دوره دو ساله (۱۳۹۱ تا ۱۳۹۲) برای ساعت UTC ۰۰ اخذ شد.  ۴ دسته از مدل های درون یاب زمین آماری به نام های کریجینگ عام، ساده، معمولی و کوکریجینگ  با نیم تغییرنمای گاوسین، برای ۴ آلاینده یاد شده، اجرا گردید و در نهایت ۱۶سطح پیوسته برای آلاینده ها تولید شد. حال برای ارزیابی وگزینش روش برآورد بهینه برای هرکدام از آلاینده ها، از ۳ شاخص اعتبارسنجی آماری خطاهای مطلق و اریبی و جذر مربع خطاها استفاده شد. در نهایت سطوح عدم قطعیت نقشه های برآورد ی برا ی هر آلاینده در سطح اطمینان ۹۵/۰(P_value =۰.۰۵) نیز  ارایه گردید. یافته ها: نتایج نشان داد با به کارگیری متغیرهای کمکی که همبستگی معنی داری با دو آلاینده COوNO۲ دارند، مدل کوکریجینگ معمولی  با نیم تغییرنمای گاوسین، به عنوان مدل بهینه برآورد  این دو آلاینده انتخاب شد. در حالی که برای دو آلاینده PM۱۰ و O۳ مدل کریجینگ ساده به عنوان مدل بهینه انتخاب گردید. نقشه های برآورد ی با استفاده از مدل­های بهینه نشان داد که غلظت دو آلاینده NO۲ و CO در مناطق مرکزی و شمالی شهر تهران به ویژه مناطق ۱ تا ۴ بیشتر از سایر نواحی است.در حالی که دو آلاینده O۳  و PM۱۰ در حواشی شهر تهران دارای بالاترین تراکم هستند. بحث و نتیجه گیری: با به روز کردن داده های این مدل های بهینه می توان از اطلاعات آن­ها برای برآورد مقادیر الاینده­ها در مکان­هایی که فاقد ایستگاه است استفاده نمود.

Keywords:

آلودگی هوا , مدل های زمین آماری , کریجینگ , اعتبارسنجی , تهران