مقایسه روشهای اسپلاین رگرسیونی تطبیقی چند متغیره (mars) با روشهای درونیابی متداول به منظور بررسی پراکنش مکانی co در شهر تهران

مدل سازی پراکنش مکانی آلودگی هوا در کلان شهرهایی مثل تهران، می تواند جهت برآورد میزان آلاینده ها در نقاط فاقد ایستگاه پایش کمک فراوانی نماید و مناطق دارای آلودگی زیاد را مشخص نماید. تاکنون روش های درون یابی مختلفی مثل روش idw، tps، کریجینگ و کوکریجینگ جهت مدل سازی پراکنش مکانی آلاینده های هوا مورد استفاده قرار گرفته اند اما تاکنون از روش اسپیلان های رگرسیونی تطبیقی چندمتغیره (mars) بدین منظور استفاده نشده است. لذا برای اولین بار قابلیت mars در مدل سازی پراکنش مکانی مونوکسیدکربن در تهران با دیگر روش های درون یابی مقایسه می شود. بدین منظور داده های غلظت مونوکسیدکربن در سال 1387 از 16 ایستگاه پایش آلودگی هوا در سطح تهران بصورت ساعتی و روزانه استخراج شد. داده های ساعتی 3 روز (72 ساعت مختلف) انتخاب و عملیات درون یابی روی ساعت های مختلف با روش های درون یابی متداول و روش های mars دومتغیره و سه متغیره به ترتیب در محیط نرم افزار arcgis و matlab انجام شد. در مقیاس روزانه داده های 36 روز مختلف (3روز در هر ماه) انتخاب شدند. همین عملیات بر روی داده های روزانه بطور مشابهی انجام شد. در نهایت میانگین درصد خطای مطلق درون یابی توسط روش های مختلف، برای72 ساعت و همچنین 36 روز مختلف، با روش اعتبارسنجی تقاطعی محاسبه شد. نتایج نشان داد که روش های mars دومتغیره و سه متغیره در مقیاس های زمانی ساعتی و روزانه عملکرد بهتری از روش های دیگر درون یابی ارائه می کنند. از طرفی تطابق خوبی بین نتایج مدل سازی پراکنش مکانی مونوکسیدکربن توسط روش های mars با نقشه های سرعت و جهت باد در تهران وجود داشت که عملکرد مناسب mars را در پراکنش مکانی مونوکسیدکربن تایید می کرد. بعد از روش های mars دومتغیره و سه متغیره، روش های کوکریجینگ و کریجینگ بعنوان روش های مناسب تشخیص داده شدند. بطور کلی می توان گفت که با توجه به عملکرد بسیار مناسب mars این روش می-تواند بعنوان یک روش جدید در مدل سازی پراکنش مکانی مونوکسیدکربن معرفی شود. بنابراین نقشه های پراکنش مکانی co که با استفاده از روش جدید mars ایجاد شده اند، برای تحلیل پراکنش مکانی آلودگی در مقیاس های روزانه، فصلی و سالانه مورد استفاده قرار گرفته اند. نقشه های mars نشان دادند که رفتار پخش آلودگی با جهت های باد غالب در تهران مطابقت خوبی دارد و باد را می توان بعنوان یکی از مهمترین عوامل موثر جوی در پراکنش مکانی آلودگی تهران دانست. با توجه به نقشه های روزانه در روزهای پنج شنبه و جمعه به ترتیب 20 و 25 درصد نسبت به سایر روزهای هفته و در عید نوروز نیز نسبت به روزهای عادی 60 درصد کاهش آلودگی مشاهده می شود. در نقشه های فصلی کمترین آلودگی مربوط به فصل بهار و بیشترین میزان آلودگی مربوط به فصل پاییز می-باشد؛ و بالاخره در مقیاس زمانی سالانه منطقه 15 آلوده ترین و منطقه 22 پاک ترین منطقه شهر تهران شناخته شده است.