تعیین پارامتر ضخامت اپتیکی هواویزها برای مناطق شهری اصفهان و تهران

یکی از مهمترین مشکلات جوامع امروزی مساله آلودگی هوا است. آلودگی هوا دارای انواع مختلفی می باشد که یکی از مهمترین انواع آلاینده های هوا، ذرات معلق (هواویزها) موجود در هوا می باشند. ذرات معلق موجود در اتمسفر، هم بر روی سلامتی جانداران و هم بر روی محیط زیست موثر می باشند. تاکنون از روش های مختلفی از جمله، روش های ماهواره ای و زمینی، برای اندازه گیری غلظت و توزیع اندازه ذرات معلق استفاده شده است. روش های ماهواره ایی نسبت به روش های زمینی دارای وسعت دید بیشتری می باشند. به طور کلی می توان بیان نمود که روش این تحقیق بر پایه استفاده از درجه خاکستری تصاویر ماهواره ایی و تبدیل این درجه خاکستری به رادیانس با استفاده از داده های کالیبراسیون سنجنده و حل معادله rt به صورت معکوس می باشد. هدف اصلی این تحقیق یافتن پارامتر ضخامت اپتیکی هواویزها با استفاده از تصاویر سنجنده modis می باشد. الگوریتم مورد استفاده در این تحقیق با توجه به شرایط آب و هوایی کشور ایران، الگوریتم bright pixel است که در این الگوریتم لازم است که ضریب بازتاب سطح زمین تخمین زده شود. نوع پوشش سطح زمین در مناطق شهری عمدتا آسفالت است و برای به دست آوردن ضریب بازتاب سطح آسفالت در طول موج های مختلف از روش کتابخانه طیفی استفاده شده است. به منظور به دست آوردن ضخامت اپتیکی هواویزها در این تحقیق از باندهای آبی و قرمز سنجنده modis استفاده شده است و برای تائید صحت الگوریتم استفاده شده، نتایج به دست آمده از تصاویر ماهواره ای با پارامتر اندازه گیری شده از هواویزها در ایستگاه های زمینی (برحسب میکروگرم بر نرمال متر مکعب) مقایسه شده است. در این تحقیق از داده های زمینی مربوط به ایستگاه های شهر اصفهان و تهران استفاده شده است. در سطح شهر اصفهان 5 ایستگاه و در سطح شهر تهران 6 ایستگاه برای سنجش آلودگی هوا موجود است. در این ایستگاه ها برای سنجش میزان ذرات معلق از دستگاه bam1020 استفاده می شود. برای تائید صحت الگوریتم مورد استفاده در این تحقیق علاوه بر اطلاعات ایستگاه های موجود در سطح شهرهای اصفهان و تهران، از اطلاعات ایستگاه فرودگاه کویت از شبکه جهانی aeronet نیز استفاده شده است. شبکه جهانی aeronet دارای 519 ایستگاه در نقاط مختلف جهان می باشد که متاسفانه در کشور ما ایران ایستگاهی ندارد. در این ایستگاه ها با استفاده از دستگاهsunphotometer ضخامت اپتیکی هواویزها در طول موجهای مختلف محاسبه می شود. به منظور بررسی صحت الگوریتم مورد استفاده ضریب همبستگی بین نتایج به دست آمده از تصاویر ماهواره ای و اندازه گیری در ایستگاه های زمینی محاسبه شد که این ضریب همبستگی بالای 67 درصد به دست آمده است که این میزان ضریب همبستگی خود نشان دهنده صحت الگوریتم مورد استفاده است. سپس با استفاده از نتایج به دست آمده، یک رابطه رگرسیونی به منظور تبدیل این دو پارامتر به هم در باندهای مختلف ارائه شده است.