آلودگی هوا یکی از بزرگ ترین مشکلات بشر به خصوص در شهرهای بزرگ می باشد که اثرات زیان باری بر روی سلامت انسان، موجودات زنده، محیط زیست و آب و هوا دارد. آلودگی هوا یک پدیده بسیار پیچیده است که نیازمند مشارکت طیف وسیعی از ارگان ها، سازمان ها، مدیران، تصمیم گیران، متخصصان، محققان و مردم عادی دارد. عملکرد صحیح هر کدام از این مولفه ها می تواند موجب کنترل و بهبود این چالش بزرگ شود. این عملکرد صحیح زمانی محقق می شود که هر کدام از این مولفه ها در قالب یک چارچوب و سیستم که به درستی طراحی شده و تمام جوانب لازم در آن لحاظ گردیده به درستی عمل نمایند. بنابراین نیاز است که چارچوب های دقیقی برای آلودگی هوا طراحی شوند. قابلیت ها و توانایی های سیستم اطلاعات مکانی (gis) از یک سو و وابستگی بسیار زیاد آلودگی هوا به فاکتورهای مکانی و جغرافیایی از سوی دیگر، استفاده از سیستم اطلاعات مکانی را در حوزه آلودگی هوا ضروری و اجتناب ناپذیر می نماید. اغلب مطالعات و کارهای صورت گرفته در حوزه آلودگی هوا بخشی از این معضل را مورد بررسی قرار می دهند و کمتر دیدی کامل و جامع به کل فرآیندی که داده طی می کند وجود دارد. چارچوب های فعلی تحلیل و مدیریت داده ها از محدودیت ها و مشکلات مختلفی برخوردارند، این موضوع به خصوص در کشورهای در حال توسعه و با درآمد کمتر به روشنی مشاهده می گردد. عدم پاسخ گویی به نیازهای کاربران مختلف، عدم مشارکت مناسب مردم و استفاده از شیوه های سنتی و پرهزینه برای جمع آوری داده از جمله محدودیت های چارچوب های فعلی تحلیل و مدیریت داده ها در حوزه آلودگی هوا محسوب می شوند. در این پژوهش، ابتدا نقاط ضعف و قوت چارچوب های فعلی تحلیل و مدیریت اطلاعات در حوزه آلودگی هوا و روندی که داده طی می کند، شناسایی می گردد، سپس براساس آنها چارچوبی مفهومی برای تحلیل و مدیریت بهتر اطلاعات در حوزه آلودگی هوا ارائه می گردد که در آن کارها و اقداماتی که باید در سطوح مختلف انجام شوند، بیان شده است. با استفاده از این چارچوب که نیازهای کاربران مختلف در حوزه آلودگی هوا را نیز در نظر می گیرد می توان برای بهبود چارچوب های فعلی استفاده نمود و یا از آن به عنوان مبنای ایجاد چارچوب های جدید برای تحلیل و مدیریت اطلاعات آلودگی هوا بهره جست. چارچوب پیشنهادی از تکنولوژی های جدید برای کاهش محدودیت ها و مشکلات در حوزه جمع آوری داده های مورد نیاز استفاده می نماید و نیازهای کاربران مختلف را لحاظ کرده و روندی که باید برای تولید محصولات و خروجی های مورد نظر برای پاسخگویی به نیازها طی شود را ارائه می نماید. در انتها شهر تهران به عنوان مطالعه موردی انتخاب شده و تحلیل های مکانی و زمانی نیز با استفاده از روش خوشه بندی سلسه مراتبی تجمعی، تحلیل مولفه های اصلی و روش های درونیابی به منظور شناخت تغییرات مکانی و زمانی آلودگی هوای آن در سال 1392 صورت گرفته است.