کاربرد روش رگرسیون کاربری اراضی (Lur) در مدل‌سازی فضایی آلاینده‌های هوا در شهر اصفهان

سابقه و هدف: یکی از معضلات مهم کلان‌شهرها، ازجمله شهر اصفهان، آلودگی هوا است و مهمترین آلاینده‌ها  pm، o3، so2، co و noxهستند. بررسی‌های متعددی نشان داده‌اند که مدل رگرسیون کاربری اراضی را می‌توان برای برآورد غلظت‌های آلاینده به‌طور دقیق بدون پایش مستمر آلودگی مورد استفاده قرار داد. هدف مدل‌های رگرسیون کاربری اراضی نشان دادن توزیع مکانی غلظت‌های آلاینده‌ها است. هدف کلی این پژوهش، استفاده از مدل رگرسیون کاربری اراضی به‌منظور درک بهتر توزیع و پراکنش مکانی آلاینده‌های nox، pm10، co، o3 و so2 و بررسی تاثیر کاربری اراضی و سایر عوامل تاثیرگذار از جمله ترافیک بر کیفیت هوای شهر اصفهان است.مواد و روش‌‌ها: مدل‌سازی رگرسیون کاربری اراضی به‌عنوان روش مفیدی برای برآورد تغییرات غلظت‌ آلاینده‌ها در شهرها استفاده می‌شود. این روش از الگوهای ترافیک، حمل‌ونقل و کاربری اراضی به‌عنوان پیش‌بینی‌کننده تغییرات آلودگی استفاده می‌کند. از آنجاکه آلودگی هوا با عوامل متعددی از قبیل جمعیت، ترافیک، کاربری اراضی، ارتفاع، طول جاده‌ها، حجم سواری شخصی و حجم حمل‌ونقل عمومی در ارتباط است، نقشه‌ها و داده‌های مربوط به این عوامل با استفاده از نرم‌افزار arcgis 10.2 تهیه و با استفاده از روش رگرسیون کاربری اراضی، مهم‌ترین عوامل موثر در تولید هر یک از آلاینده‌ها تعیین شد. برای تهیه نقشه کاربری اراضی منطقه اصفهان از تصویر سنجندهtm  ماهواره لندست و روش طبقه‌بندی نظارت‌شده حداکثر احتمال استفاده شد و بعد از آن صحت طبقه‌بندی ارزیابی شد. به‌منظور مدل‌سازی در ابتدا دو بافر دایره‌ای شکل در اطراف ایستگاه‌های سنجش آلاینده‌ها (500-1000 متر) تعریف شد. سپس مساحت کاربری‌های اراضی، طول معابر، ترافیک، جمعیت و ارتفاع به‌صورت جداگانه توسط نرم‌افزار arcgis10.2 استخراج شد. پس از استخراج متغیر‌های مورد نظر این داده‌ها با استفاده از نرم‌افزار spss 19 تجزیه‌وتحلیل آماری شد. برای آشکارسازی تاثیرات کاربری اراضی بر آلاینده‌ها، از رابطه رگرسیون خطی استفاده شد.نتایج و بحث:نتایج ارزیابی صحت طبقه‌بندی نشان‌دهنده قابلیت بالای روش طبقه‌بندی نظارت‌شده حداکثر احتمال در تهیه نقشه کاربری اراضی با صحت بالا است زیرا نقشه کاربری اراضی تهیه‌شده دارای صحت 95 درصد بود. نتایج مدل رگرسیون کاربری اراضی نشان داد از بین انواع گوناگون کاربری اراضی، مناطق مسکونی و صنعتی بیشترین تاثیر را در آلودگی هوا دارد و نتایج همچنین نشان داد که مهمترین عوامل موثر بر آلاینده‌ها حجم ترافیک، جمعیت و کاربری اراضی است.نتیجه‌گیری: براساس بررسی‌ها و تحلیل‌های صورت‌گرفته و با توجه به آنالیز همبستگی بین داده‌های واقعی و داده‌های پیش‌‌بینی‌شده آلاینده‌ها و برآورد ضریب همبستگی بالاتر از 90 درصد، مدل رگرسیون کاربری اراضی قابلیت بالایی برای پیش‌بینی آلاینده‌ها دارد و جمعیت، ترافیک و کاربری اراضی جز متغیر‌های اصلی هستند که بر پراکنش آلاینده‌ها تاثیرگذارند.