پیوندهای مفید
اخبار و اعلانات
آمار
| تعداد نشریات | 11 |
| تعداد شمارهها | 212 |
| تعداد مقالات | 2,122 |
| تعداد مشاهده مقاله | 2,914,484 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 2,130,662 |
ارزیابی تاثیر ساخت و ساز در مناطق شهری بر آلودگی هوا در لایه تروپوسفر با استفاده از داده های سنجش از دور | ||
| پژوهش های سنجش از دور و اطلاعات مکانی | ||
| دوره 2، شماره 2 - شماره پیاپی 4، تیر 1403، صفحه 321-334 اصل مقاله (1.21 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| شناسه دیجیتال (DOI): 10.22061/jrsgr.2024.11101.1080 | ||
| نویسندگان | ||
| امیر شاهرخ امینی* ؛ زهرا آذرگشایش؛ پانیذ نوری | ||
| گروه مهندسی نقشهبرداری، دانشکده فنی مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد تهران جنوب، تهران، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 12 مرداد 1403، تاریخ بازنگری: 02 مهر 1403، تاریخ پذیرش: 11 آبان 1403 | ||
| چکیده | ||
| پیشینه و اهداف: آلودگی هوا امروزه به عنوان یکی از مهـمترین مشـکل جوامع بشری مطرح مـیباشـد. گسـترش شهرنشـینی، توسـعة شهرها، افزایش جمعیت، افزایش ساختوساز، توسعة فعالیتهای صنعتی و افـزایش مصرف سوختهای فسیلی، کمبود سیستم حمل ونقل عمـومی کارا، کیفیت کم سوخت و تراکم ترافیک باعث شده که روزانـه حجم وسیعی از آلایندههای غیرسازگار با مکانیسمهای طبیعی در هوا تخلیه گردد. آلودگی هوا پیامدهای زیان باری بـر محیط زیست و سلامتی انسانها دارد. کیفیت هوا به طور روزانه در تغییر است. حتی در مـواقعی که مقدار ورود آلایندهها به هوا ثابت است عوامل تعیینکننـدة تغییرات آب وهـوایی ماننـد سـرعت بـاد، جهـت بـاد، نیمـرخ حرارتی تودههای هوا، مقدار انرژی خورشیدی به منظور انجـام واکنشهای فتوشیمیایی، مدت زمان دوام باد یا بارندگی به طور ویژهای کیفیت هوا را تغییر میدهند. توزیع گازها و آلایندهها در لایههای مختلف اتمسفر به صورت نابرابر است. به طوری که برخی از آلایندهها مانند منواکسیدکربن و سولفوردیاکسید از تراکم بسیار زیادی در لایه تروپوسفر در مقایسه با سایر لایهها برخوردار هستند. در کنار دیگر عوامل افزاینده آلایندهها، صنعت ساختوساز نیز یکی از منابع عمده آلودگی محیط زیست، مسئول حدود 4 درصد از تولید گازهای گلخانهای، ذرات و بیشتر آلودگی آب بیش از هر صنعت دیگری است. امروزه به دلیل رشد بیرویه جمعیت و نیاز به سکونت، ایجاب کرده است که ساختمانهای بلند هر روز از گوشه و کنار شهر سر به فلک زنند. حال این مسئله باعث میشود که تولید آلایندهها در شهرها افزایش یابد. چرا که افزایش جمعیت باعث افزایش خودروهای تکسرنشین و مسایلی دراین باب میشود. افزایش جمعیت و تمایل به سودجویی با ساختوساز، هرساله مناطق شهری را جایگزین مناظر زیبا و طبیعی کشورمان مینماید. رشد جمعیت موجب افزایش ساختوساز در یک ناحیه میشود و این مسئله با گذشت زمان توسعه فیزیکی نواحی شهری را موجب میگردد. در این پژوهش هدف بررسی میزان تاثیر ساخت و ساز بر آلودگی هوا در لایه تروپوسفر و همچنین چگونگی تغییرات غلظت آلایندهها در فصول مختلف سال میباشد. روشها: منطقه مورد مطالعه در این تحقیق منطقه 22 شهرداری واقع در شمالغربی تهران، از مناطق نوساز تهران میباشد که به جهت رفع کمبودهای خدماتی حوزه غرب تهران و جابهجایی بخشی از جمعیت ساکن در بافتهای فرسوده تهران مرکزی ساخته شده و میزان ساختوساز در این منطقه روند روبه رشدی داشته است. برای بررسی تغییرات ساختوساز در منطقه مورد مطالعه از روش طبقهبندی ماکزیمم احتمال با بکار بردن تصاویر ماهواره سنتینل-2 و برای پایش آلایندههای منوکسید کربن، دیاکسـید گـوگرد، دیاکســـید نیتـــروژن، ازن تروپوسفری و آئروسل از تصاویر ماهواره سنتینل 5 در سامانه گوگل ارث انجین بکار برده شده است. یافتهها: یافتهها شامل محاسبه میزان ساخت و ساز در سالهای2018 تا 2022 و ارائه نقشههای تغییرات غلظت آلایندههای منوکسیدکربن، دیاکسیدگوگرد، دیاکسیدنیتروژن، ازن تروپوسفری و آئروسل در واحد زمان و مکان میباشد. نتیجهگیری: نتایج این تحقیق نشان میدهد که از سال 2018 تا سال 2022 چیزی حدود 33.12 هکتار به مناطق ساختوساز منطقه 22 تهران اضافه شده و این تغییرات ساختوساز بر روی تمامی گازها تاثیرگذار نبوده و تنها آلایندههای منوکسیدکربن و دیاکسیدگوگرد روند رو به رشدی را داشتهاند. و همچنین غلظت آلایندههای عنوان شده در فصل زمستان نسبت به سایر فصول بیشتر بوده است. | ||
| کلیدواژهها | ||
| آلودگی هوا؛ ساختوساز؛ تصاویر سنتینل-5؛ گوگل ارث انجین | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Evaluation of the impact of construction in urban areas on air pollution in the troposphere using remote sensing data | ||
| نویسندگان [English] | ||
| A. Amini؛ Z. Azargoshayesh؛ P. Nouri | ||
| Department of surveying Engineering, Islamic Azad University South Tehran Branch, Tehran, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| Background and Objectives: Today, air pollution is considered as one of the most important problems of human societies. The expansion of urbanization, the development of cities, the increase in population, the increase in construction, the development of industrial activities and the increase in the consumption of fossil fuels, the lack of an efficient public transportation system, the low quality of fuel and the traffic density have caused a large amount of pollutants incompatible with natural mechanisms to be released into the air daily. Air pollution has harmful effects on the environment and human health. The distribution of gases and pollutants in different layers of the atmosphere is not equal. So that some pollutants such as carbon monoxide and sulfur dioxide have a very high concentration in the troposphere layer compared to other layers. Along with other factors that increase pollutants, the construction industry is also one of the major sources of environmental pollution, responsible for about 4% of the production of greenhouse gases, particles and more water pollution than any other industry. Today, due to the excessive growth of the population and the need for housing, it has required that tall buildings rise every day from all corners of the city. Now this issue causes the production of pollutants to increase in cities. Because the increase in population causes an increase in single-passenger cars and issues in this regard. The increase in population and the desire to seek profit through construction replaces the beautiful and natural landscapes of our country with urban areas every year. Population growth causes an increase in construction in an area, and this problem causes the physical development of urban areas over time. In this research, the aim is to investigate the impact of construction on air pollution in the troposphere and also how the concentration of pollutants changes in different seasons of the year. Methods The area studied in this research is District 22 of the municipality located in the northwest of Tehran, one of the new areas of Tehran, which was built in order to solve the lack of services in the western area of Tehran and to relocate part of the population living in the dilapidated tissues of central Tehran, and the amount of construction in this area is growing. has been selected and to investigate the construction changes in the study area, the maximum likelihood classification method was used using Sentinel-2 satellite images, and for monitoring carbon monoxide, sulfur dioxide, nitrogen dioxide, tropospheric ozone and aerosol pollutants, Sentinel 5 satellite images were used in the Google Earth Engine system. Findings: The findings include calculating the amount of construction in the years 2018 to 2022 and providing maps of changes in the concentration of carbon monoxide, sulfur dioxide, nitrogen dioxide, tropospheric ozone and aerosol pollutants per unit of time and space. Conclusion: The results of this research show that from 2018 to 2022, about 33.12 hectares were added to the construction areas of Tehran's 22nd district, and these construction changes did not affect all gases, and only carbon monoxide and carbon dioxide pollutants had a growing trend. Also, the concentration of mentioned pollutants was higher in winter than other seasons. | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Air Pollution, Sentinel-5, Construction, Google Earth Engine | ||
| مراجع | ||
|
[4] Esfandeh S, Danehkar A, Salmanmahiny A, Sadeghi SM, Marcu MV. Climate change risk of urban growth and land use/land cover conversion: An in-depth review of the recent research in Iran. Sustainability 2022, 14(1), 338. https://doi.org/10.3390/su14010338.
[5] Huang Y, Lei C, Liu CH, Perez P, Forehead H, Kong S, Zhou JL. A review of strategies for mitigating roadside air pollution in urban street canyons. Environmental Pollution. 2021 Jul 1; 280:116971.
[6] Saxena P, Naik V. Air pollution: sources, impacts and controls. Methods for the meaturement of air pollutions. 2018. CABI, Nosworthy, Wallingford, Oxfordshire, 0X108DE, UK, 55-78.
[7] Popp D. International innovation and diffusion of air pollution control technologies: the effects of NOX and SO2 regulation in the US, Japan, and Germany. Journal of Environmental Economics and Management. 2006 Jan 1;51(1):46-71.
[8] Copat et al. The role of air pollution (PM and NO2) in COVID-19 spread and lethality: a systematic review. Environmental research. 2020 Dec 1;191:110129.
[9] Li et al. Regional air pollution characteristics simulation of O3 and PM10 over Yangtze River Delta Region. Huan Jing ke Xue= Huanjing Kexue. 2008 Jan 1;29(1):237-45.
[10] Magro et al. Severe COVID-19: A multifaceted viral vasculopathy syndrome. Annals of Diagnostic Pathology, Volume 50, 2021, 151645, ISSN 1092-9134, https://doi.org/10.1016/j.anndiagpath.2020.151645.
[11] Lorente, A., Boersma, K.F., Eskes, H.J., Veefkind, J.P., Van Geffen, J.H.G.M., De Zeeuw, M.B., van der Gon, H.D., Beirle, S. and Krol, M.C., 2019. Quantification of nitrogen oxides emissions from build-up of pollution over Paris with TROPOMI.
[12] Kampa M, Castanas E. Human health effects of air pollution. Environmental pollution. 2008 Jan 1;151(2):362-7.
[13] Somvanshi SS, Vashisht A, Chandra U, Kaushik G. Delhi air pollution modeling using remote sensing technique. Handbook of environmental materials management. 2019:1-27.
[14] Emeis S, Schäfer K. Remote sensing methods to investigate boundary-layer structures relevant to air pollution in cities. Boundary-layer meteorology. 2006 Nov;121(2):377-85.
[15] Wang Y, Yuan Q, Li T, Tan S, Zhang L. Full-coverage spatiotemporal mapping of ambient PM2.5 and PM10 over China from Sentinel-5P and assimilated datasets: Considering the precursors and chemical compositions. Science of The Total Environment. 1 November 2021, 148535. https://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2021.148535.
[16] Shikwambana L, Sivakumar V, Xongo K. Tracking the Transport of SO2 and Sulphate Aerosols from the Tonga Volcanic Eruption to South Africa. Atmosphere. 2023; 14(10):1556. https://doi.org/10.3390/atmos14101556.
[17] Vîrghileanu et al. Nitrogen Dioxide (NO2) Pollution Monitoring with Sentinel-5P Satellite Imagery over Europe during the Coronavirus Pandemic Outbreak, Faculty of Geography, University of Bucharest, 010041 Bucharest, Romania;2020.
[18] Safarianzengir V, Sobhani B, Yazdani M.H, Kianian M.K. Monitoring, analysis and spatial and temporal zoning of air pollution (carbon monoxide) using Sentinel-5 satellite data for health management in Iran, located in the Middle East. Air Quality, Atmosphere & Health. 2020; 13, 709-719.
[19] Quesada et al. Benefit of ozone observations from Sentinel-5P and future Sentinel-4 missions on tropospheric composition, Atmos. Meas. Tech., 13, 131–152, https://doi.org/10.5194/amt-13-131-2020, 2020.
[20] Broomandi P,Karaca F, Nikfal A, Jahanbakhshi A, Tamjidi M, Kim J.R. (). Impact of COVID-19 Event on the Air Quality in Iran. Aerosol Air Qual. 2020; Res. 20: 1793–1804. https://doi.org/10.4209/aaqr.2020.05.0205.
[21] Qanadi M.A, Shahri M, Moradi A. Air pollution monitoring using Sentinel-5 satellite images (case study: large industrial cities of Iran). Environmental Science Quarterly. 1401; 20(2): 81-98. doi: 10.52547/envs.2022.1026
[22] Shayeste K, Gharibi S. The use of Sentinel-5 satellite images in identifying air pollutant centers in Iran, land evaluation and preparation. Department of Environment, Faculty of Natural Resources, Malayer University; 2018.
[23] Rangzen K. Kabolizade M, Mohamadi S. Temporal-spatial survey of nitrogen dioxide pollution in Khuzestan province using TROPOMI sensor. Department of remote sensing and GIS, faculty of earth sciences, Shahid Chamran University, Ahvaz , Iran; 2019.
[24] Shami S, Khoshlahjeh M, Ghorbani Z, Moghimi A, Mohammadzadeh A, Sabetghadam S. Investigating the amount of changes in air pollutants during the spread of the Covid-19 virus in Iran using Sentinel 5 satellite data. Scientific Research Journal of Mapping Sciences and Techniques. 2019;10(3):146-135.
[25] Pour Majid A, Sakhawat Jo M.S, Hosseini Hashemi A. Investigating the effects of urban development on air quality using GIS (case study: District 22 of Tehran Municipality). Faculty of Environment, Islamic Azad University, Science and Research Unit; 2016.
[26] Lefebvre A, Sannier C, Corpetti T. Monitoring Urban Areas with Sentinel-2A Data: Application to the Update of the Copernicus High Resolution Layer Imperviousness Degree. Remote Sensing. 2016; 8(7):606. https://doi.org/10.3390/rs8070606.
[27] Chormański J, Kuc G. SENTINEL-2 IMAGERY FOR MAPPING AND MONITORING IMPERVIOUSNESS IN URBAN AREAS. Warsaw University of Life Sciences, Faculty of Civil and Environmental Engineering, Warsaw, Poland; 2019. https://doi.org/10.5194/isprs-archives-XLII-1-W2-43-2019.
[28] Krupiński M, Lewiński S, Malinowski R. One class SVM for building detection on Sentinel-2 images. Proc. SPIE 11176, Photonics Applications in Astronomy, Communications, Industry, and High-Energy Physics Experiments 2019, 1117635 (6 November 2019); https://doi.org/10.1117/12.2535547
[29] Asgari O, Attarchi S, Nissani Samani N. Evaluation of the effectiveness of voluntary geographic information in the classification of Sentinel-2 images with the aim of identifying changes in urban areas (case study: Qazvin city). Geographical researches of urban planning, winter 8, 2019, number 4. https://doi.org /10.22059/jurbangeo.2021.314285.1411
[31] Ghasempour F, Sekertekin A, Kutoglu S.H. Google Earth Engine based spatio-temporal analysis of air pollutants before and during the first wave COVID-19 outbreak over Turkey via remote sensing. Journal of Cleaner Production, Volume 319, 2021, 128599, ISSN 0959-6526, https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2021.128599. | ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 38 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 28 |
||