عنوان پایان‌نامه
ارائه روشی برای بهبود مدلسازی آلودگی هوا با استفاده از اطلاعات مکانی داوطلبانه VGI
- رشته تحصیلی
- مهندسی عمران-سیستمهای اطلاعات جغرافیایی(GIS)
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3432;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77944;کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: 3432;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 77944
- تاریخ دفاع
- ۱۰ شهریور ۱۳۹۵
- دانشجو
- منوچهر خردمندی
- استاد راهنما
- رحیم علی عباسپور
- چکیده
- امروزه آلودگی هوا یکی از بزرگ‌ترین معضلات کلان‌شهرها به‌حساب می آید. توسعه شهرها به همراه افزایش جمعیت، توسعه فعالیت‌های صنعتی و مصرف بی‌رویه سوخت‌های فسیلی، غلظت آلاینده‌های جوی را به‌شدت افزایش داده است. اولین گام در راستای حل هر مشکل شناخت کامل و درست آن می‌باشد که به‌منظور کنترل آلودگی هوا نیز نیازمند اطلاع از چگونگی توزیع دقیق آلاینده‌ها هستیم. امری که جز با پایش غلظت آلاینده ها و توسعه مدل‌های مکانی آلودگی امکان‌پذیر نیست. پایش دقیق وضعیت آلودگی هوا نیز نیازمند توزیع مناسب و دقیق ایستگاه‌ها در کل منطقه مطالعاتی است که با در نظر گرفتن جمعیت 12 میلیونی پایتخت و آمار کشورهای پیشرو در این زمینه حداقل 84 ایستگاه پایش آلاینده ها نیاز می باشد؛ اما حصول این هدف با توجه به هزینه و مشکلات متعدد این ایستگاه‌ها امری دشوار به نظر می آید. از دیگر سو با توسعه فناوری حسگرهای متحرک بی سیم ، تولید اطلاعات مکانی داوطلبانه و افزایش مشارکت عمومی به‌منظور پایش محیط های شهری با تغییرات قابل‌توجهی روبرو گردیده است. تجهیزات ارزان‌قیمت و هوشمند همراه با چندین حسگر، امکانات و فرصت‌های بسیاری را در پایش و کنترل شهرها و محیط های پیرامون نظیر پایش آلاینده‌های هوا در اختیارمان قرار خواهد داد. به‌گونه‌ای که در سالهای اخیر چندین پروژه دانشگاهی و تجاری به‌منظور استفاده از این نوع حسگرها در پایش سلامت هوای استنشاقی افراد صورت پذیرفته است. در پژوهش کنونی علاوه بر طراحی و ساخت یک سیستم پایش متحرک آلاینده مونواکسید کربن و کالیبراسیون آزمایشگاهی آن، اطلاعات غلظت آلاینده در چهار دوره زمانی در منطقه 6 شهرداری تهران جمع آوری گردید. سپس مدل مکانی توزیع این آلاینده در هریک از بازه های زمانی و توسط روش رگرسیون کاربری اراضی در منطقه مطالعاتی بدست آمد. برای حصول این هدف، پارامترهای محیطی نظیر کاربری اراضی، معابر شهری، ارتفاع و ترافیک به‌عنوان پارامتر مستقل و میزان غلظت اندازه‌گیری شده توسط حسگر متحرک به‌عنوان پارامتر مستقل در نظر گرفته شد. درواقع هدف اصلی در این تحقیق غنی‌سازی شبکه پایش آلاینده‌ها از طریق حسگرهای بی سیم در بستر VGI ضمن در نظر گرفتن شرایط محیطی است و ارزیابی تأثیر روش پیشنهادی در دقت مدل‌های مکانی توزیع آلاینده‌ها می-باشد. این پژوهش درنهایت منجر به تولید نقشه هایی از وضعیت آلاینده مونواکسید کربن در منطقه مطالعاتی گردید که به‌منظور شناخت دقیق وضعیت آلودگی در منطقه بسیار سودمند است. ارزیابی پارامتر آماری (55/0-49/0R2adj=) حاکی از آن است که روش پیشنهادی توانایی خوبی در تخمین غلظت این آلاینده در مناطق مختلف شهری دارد. بر این اساس پیشنهاد می گردد تا در مطالعات آتی ضمن توسعه بهره‌مندی از این نوع حسگرهای متحرک در تعداد بالا و با فناوری های متفاوت در بستر اطلاعات مکانی داوطلبانه، مدل‌های دقیق‌تری از توزیع مکانی آلاینده در سطح کلان‌شهر تهران حاصل گردد. واژه‌های کلیدی: اطلاعات مکانی داوطلبانه، حسگرهای متحرک پایش آلاینده های هوا، پهنه بندی آلودگی هوا، رگرسیون کاربری اراضی
- Abstract
- Nowadays, the problem of air pollution is one of the greatest problems in mega cities like Tehran. Urbanization as well as the development of cities with population shift from rural to urban areas, industrial development and the indiscriminate use of fossil fuels has increased concentration of air pollutants in urban areas. Planning to prevent and reduce air pollution requires a complete understanding of how the spatial distribution of pollutants are, which in turn requires increasing the number and density of air quality monitoring networks.But the high cost of implemetation and maintaince of these sensing stations is the most important obstacle to develop the network. On the other hand in the today's world, co-operating plays a key role in all human's life aspects and people are eager to shape their future individually and socially. By developing wireless mobile sensors, producing volunteered geographic information and increasing social co-operating, urban monitoring witnessed a considerable change. Urban sensing is a new approach that empowers all of us to illuminate and change the world around us. With advancements in new generation of mobile phones that come with the advent of smart phones, today we can see the growing use of smartphones in the assessment parameters is desired. While some types of sensors are already commonly presented in consumer devices (e.g., geolocation, motion, sound, etc.), other kinds of compact, high-power sensors (e.g., air quality sensors) are not yet commonly included but offer the ability to collect additional data of individual and social interest In this research, in addition to designing and developing a mobile carbon monoxide monitoring Unit and calibrating it in the lab, data of concentration pollutants in 4 time periods in the district 6 of Tehran was collected. Then the spatial distribution model of this pollutant for the investigated area in each time period by using land use regression method was determined. To reach this achievement, different environmental factors such as land use, Roads, elevation and the traffic as independent factors and the measured pollutant concentration as dependent factor were applied in the mentioned model. Finally, this research led to provide carbon monoxide pollution maps for the investigated area, which are useful in finding high risk locations. Evaluating the statistical parameters like (R2=0/49-0/55) shows that our offered method in estimating pollutant concentration is practical. Accordingly, it is recommended that so in the future studies take advantages of these mobile sensors with a high number and different technologies to develope more accurate and reliable air pollution maps. Keywords: Volunteered Geographic Information, Wireless mobile air quality sensors, Land use regression, Air pollution maps.
