پهنه‌بندی NO2 جوی در شهرهای صنعتی با استفاده از تصاویر OMI و MODIS (مطالعه موردی: کلان شهر تهران)

جو سامانه‌ گازی طبیعی پویا و پیچیده‌ای‌ است که زندگانی در سیاره زمین به آن وابسته است. غلظت ذرات معلق موجود در جو از مهمترین شاخص‌های آلودگی هوا محسوب شده و به همین علت از توجه زیادی برخودار است. تهران یکی از آلوده‌ترین شهرهای جهان می‌باشد که عوامل متعددی در آلودگی هوای آن دخالت دارند. بنابراین تعیین مقدار آلودگی در مناطق مختلف شهر می‌تواند منجر به راهکارهایی جهت کاهش اثرات منفی آن شود. ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا در سطح شهر مقادیر آلودگی را در محدوده ایستگاه با دقت بسیار خوب اندازه‌گیری می‌کنند، اما به دلیل هزینه‌های بالای نصب و نگهداری، امکان نصب تعداد زیادی از آنها در سطح شهر وجود ندارد. همچنین در مناطقی که از ایستگاه‌ها فاصله دارند برای محاسبه میزان آلودگی نیاز به تخمین می‌باشد. دی اکسید نیتروژن یکی از مهمترین اجزاء آلودگی هوا در کلان شهرها می‌باشد که در این پژوهش برای تعیین آن در سطح شهر با استفاده از سنجش از دور تلاش خواهد شد. برای این‌منظور از تصاویر سنجنده OMI که میزان این آلودگی را بصورت روزانه و در مناطق مختلف ارائه می‌کند استفاده شده است. این تصاویر مقادیر آلودگی را در پیکسل‌هایی با ابعاد بزرگ ارائه می‌کنند که برای مناطق شهری مناسب نمی‌باشد. در این پژوهش با استفاده همزمان از تصاویر OMI و مادیس 500 متری سعی در برقراری ارتباط بین بازتابندگی و میزان آلودگی در باندهای مختلف شده است. بر این اساس ابتدا ارتباط میزان آلودگی و بازتابندگی در چندین منطقه صنعتی و شهر بزرگ بررسی شد. سپس ترکیب‌های خطی معادلات مختلف در باندهای مختلف مادیس در نظر گرفته شد و بهترین ترکیب معادله-باند با استفاده از داده‌های آزمون مشخص گردید. در انتها روش به‌دست آمده در سطح شهر تهران پیاده‌سازی و تصاویر توزیع آلودگی برای روزهای مختلف به‌دست آمد. به منظور ارزیابی نتایج به‌دست آمده از داده‌های ایستگاه‌های زمینی استفاده شد که جذر میانگین مربع خطاها برابر 29/0 و جذر میانگین مربع خطاهای نسبی برابر 3/44 درصد به‌دست آمد. خطای مدل برای مقادیر زیاد آلودگی در حدود 15 درصد و برای مقادیر کم آلودگی تا 100 درصد می‌باشد. همچنین با استفاده از تجمیع تصاویر به‌دست آمده در روزهای مختلف مناطق بحرانی و دارای آلودگی زیاد در سطح شهر مشخص گردید.