رسول آتشی دلیگانی؛ مینا مرادی زاده؛ بهنام تشیع
چکیده
ازن نزدیک به سطح زمین یکی از آلاینده‌های بسیار خطرناک است که اثرات زیانبار قابل توجهی برای ساکنین مناطق شهری دارد. هدف از این مطالعه شناسایی عوامل موثر بر غلظت ازن و مدلسازی تغییرات آن با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و روش‌های مختلف یادگیری‌ماشین در شهر تهران می‌باشد. بدین منظور داده‌های غلظت آلاینده‌ها، داده‌های هواشناسی ...
بیشتر
ازن نزدیک به سطح زمین یکی از آلاینده‌های بسیار خطرناک است که اثرات زیانبار قابل توجهی برای ساکنین مناطق شهری دارد. هدف از این مطالعه شناسایی عوامل موثر بر غلظت ازن و مدلسازی تغییرات آن با استفاده از داده‌های ماهواره‌ای و روش‌های مختلف یادگیری‌ماشین در شهر تهران می‌باشد. بدین منظور داده‌های غلظت آلاینده‌ها، داده‌های هواشناسی و دمای‌سطح‌خاک برای بازه‌زمانی بین سال‌های 2015 تا 2021 مورد استفاده قرار‌گرفت. پس از محاسبه همبستگی بین غلظت ازن و پارامترهای مستقل، طی پنج حالت مختلف، با پارامترهای ورودی و روش یادگیری متفاوت و بکارگیری پالایش داده‌‌ها، مدلسازی غلظت ازن انجام پذیرفت. در حالت اول و دوم، مدلسازی با استفاده از داده‌های غلظت آلاینده‌ها و داده‌های هواشناسی با روش رگرسیون خطی چند متغیره انجام شد. تنها تفاوت این دو حالت، پالایش داده‌های ورودی به روش WTEST در روش دوم می باشد. در حالت سوم، دمای‌سطح‌خاک به داده‌های ورودی افزوده شد و در حالت چهارم و پنجم به ترتیب مدلسازی ازن با استفاده از شبکه عصبی چند لایه‌ای و شبکه عصبی بازگشتی صورت گرفت. مقایسه این حالت‌ها نشان داد که مدلسازی‌های مراحل اول تا پنجم به ترتیب با ضریب تعیین تعدیل شده 0.5 ،0.64 ،0.69 ،0.74 و 0.8 توانایی بازیابی غلظت ازن را داشته‌اند. همچنین مشخص شد که در بین آلاینده‌های مختلف، نیتروژن‌مونوکسید ، نیتروژن‌دی‌اکسید ، نیتراکس و در بین داده‌های هواشناسی دما، رطوبت و سرعت باد بیشترین تاثیر را بر روی غلظت ازن دارند. هم چنین اضافه نمودن دمای‌سطح‌خاک به داده‌های ورودی، افزایش 5 درصدی دقت را در برآورد غلظت ازن به همراه داشت.
امیر هادیان؛ مینا مرادی زاده
چکیده
آلودگی هوا یکی از مهم‌ترین بحران‌هایی است که امروزه اکثر کشور‌ها با توجه به پیشرفت صنعت و فناوری با آن رو‌به‌رو می‌باشند. کشور ایران و به‌ویژه شهر تهران نیز از این پدیده مستثنی نیست. ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا در سطح شهر علیرغم صحت بالا در اندازه‌گیری آلاینده‌ها، به دلیل محدودیت های زمانی و مکانی و اندازه-گیری نقطه‌ای قابلیت ...
بیشتر
آلودگی هوا یکی از مهم‌ترین بحران‌هایی است که امروزه اکثر کشور‌ها با توجه به پیشرفت صنعت و فناوری با آن رو‌به‌رو می‌باشند. کشور ایران و به‌ویژه شهر تهران نیز از این پدیده مستثنی نیست. ایستگاه‌های سنجش آلودگی هوا در سطح شهر علیرغم صحت بالا در اندازه‌گیری آلاینده‌ها، به دلیل محدودیت های زمانی و مکانی و اندازه-گیری نقطه‌ای قابلیت تعمیم‌پذیری ندارند. راهکار مکمل و بعضا جایگزین استفاده از سنجش‌ازدور و داده‌های ماهواره‌ای است که با توجه به هزینه بهینه و پوشش وسیع روشی مناسب جهت پایش آلودگی هوا به شمار می‌رود. آلاینده‌های دی‌اکسید نیتروژن (NO2) و ازن (O3) از مهم‌ترین شاخص‌‌های آلودگی هوا می‌باشند که در این پژوهش برای مدلسازی توزیع غلظت آن‌ها در سطح شهر تهران با توان تفکیک مکانی برابر (تقریبا یک کیلومتر) و صحتی بالاتر از داده‌های ماهواره‌ای تلاش خواهد شد. بدین منظور توزیع غلظت این دو آلاینده با به‌کارگیری یک روش نوآورانه مبتنی بر روش درون‌یابی کریجینگ و بهره‌گیری همزمان از داده‌های ایستگاهی سنجش آلودگی و توان تفکیک مکانی بالای داده‌های ماهواره‌ی سنتینل5P مدلسازی شده است. به‌منظور ارزیابی نتایج نیز از داده‌های ایستگاهی سنجش آلودگی هوا استفاده شده که میانگین خطای ماهانه این مدل نسبت به داده‌های ماهواره ستینل5P از 16.8 به 1.73 درصد برای آلاینده NO2 و از 21.9 به 2.53 درصد برای آلاینده O3 کاهش یافته است. همچنین خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) این مدل برای آلاینده‌های NO2 و O3به ترتیب برابر با ppb 2.79 و ppb 0.86 می‌باشد که نشان از عملکرد مناسب این مدل در مدلسازی توزیع غلظت آلاینده‌ها دارد.
مینا مرادی زاده
چکیده
یکی از مهم‌ترین پارامترها، در تمامی تعاملات بین سطح و جو، بخار آب ستونی جو است که در بسیاری از مطالعات هواشناسی، محیطی، کاربردهای اکولوژیک و کشاورزی نقش کلیدی دارد. اندازه‌گیری این پارامتر در ایستگاه‌های هواشناسی مستلزم استفاده از رادیوسوند است که، علاوه‌بر نقطه‌ای و محدودبودن مشاهدات، بسیار پر‌هزینه است. ازآنجاکه این پارامتر، ...
بیشتر
یکی از مهم‌ترین پارامترها، در تمامی تعاملات بین سطح و جو، بخار آب ستونی جو است که در بسیاری از مطالعات هواشناسی، محیطی، کاربردهای اکولوژیک و کشاورزی نقش کلیدی دارد. اندازه‌گیری این پارامتر در ایستگاه‌های هواشناسی مستلزم استفاده از رادیوسوند است که، علاوه‌بر نقطه‌ای و محدودبودن مشاهدات، بسیار پر‌هزینه است. ازآنجاکه این پارامتر، در مقایسه با سایر پارامترهای جوّی، بیشترین تأثیر را در رادیانس رسیده به سنجنده دارد، سنجش از دور راهکاری جایگزین برای برآورد این پارامتر بسیار مهم جوّی محسوب می‌شود. یکی از سنجنده‌هایی که این پارامتر را اندازه‌گیری می‌کند AIRS است که توان تفکیک پایین (حدود 40 کیلومتر) آن، در بسیاری از کاربردها، مطلوب نیست. بنابراین، هدف اصلی این تحقیق ارتقای توان تفکیک مکانی بخار آب ستونی این سنجنده، با استفاده از روشی مبتنی‌بر نسبت‌گیری باندی و تلفیق آن با داده‌های سنجندة MODIS است. در ادامه، با توجه به تأثیر مهم این پارامتر در برآورد دمای سطح خاک (LST)، نقش بخار آب ستونی ارتقایافتة جوّ در برآورد LST بررسی می‌شود. به‌منظور اعتبارسنجی و تعیین دقت برآورد پارامترها، از سری داده‌های مستقل استفاده شد. نتایج نشان داد که روش پیشنهادی پتانسیل بالایی در ارتقای توان تفکیک مکانی بخار آب ستونی به‌دست‌آمدة جو ازطریق سنجندة AIRS دارد؛ بدون اینکه کاهش چشمگیری در دقت آن مشاهده شود. همچنین، این نتیجه حاصل شد که بخار آب ستونی ارتقایافتة جو ممکن است دقت برآورد LST را افزایش چشمگیری دهد.
