مطالعه آلودگی درختان در فضای سبز شهری بر اساس رفتار طیفی آن‌ها با استفاده از طیف‌سنجی میدانی

افزایش حمل ونقل و ترافیک در شهرها را می توان از عوامل اصلی آلودگی هوا نام برد که تاثیرات منفی گسترده ای بر کیفیت زندگی انسان ها و گیاهان گذاشته است. روش های معمول برای بررسی تاثیر آلودگی هوا بر اساس نمونه برداری از هوا و گیاه و تجزیه وتحلیل هایی است که نیازمند تجهیزات آزمایشگاهی، زمان و هزینه نسبتاً بالا هستند. ترکیبات بیوشیمیایی و تغییرات ساختار سلولی گیاه تحت تاثیر بازتابندگی طیفی گیاهان در محدوده طیف مرئی و مادون قرمز نزدیک قرار دارد. آلودگی هوا و استرس های ناشی از آن باعث تغییراتی در ترکیبات محتوای سلولی گیاه خواهد شد؛ بنابراین می توان با بررسی رفتار طیفی گیاه با صرف زمان و هزینه کمتر به احتمال وجود آلودگی درختان در فضای سبز شهری پی برد. هدف مطالعه حاضر مطالعه رفتار طیفی گونه های زبان گنجشک، نارون و سرو در دو حالت آلوده و شاهد و بررسی امکان تفکیک این دو تیمار بوده است. این مطالعه در بخشی از بزرگراه امام خمینی اصفهان که در معرض آلودگی هوای ناشی از ترافیک قرار دارد انجام شده است. به این منظور شاخص های طیفی حساس به استرس و کلروفیل انتخاب و محاسبه شده؛ سپس به عنوان ورودی در مدل های شبکه عصبی مصنوعی وارد شد. نتایج مدل شبکه عصبی مصنوعی با استفاده از شاخص های طیفی برای تفکیک گونه های شاهد و آلوده دارای صحت کلی %73/4 بود. مدل رگرسیونی حداقل مربعات بخشی نیز برای تفکیک دو حالت آلوده و شاهد برای سه گونه به صورت توام و برای هر گونه به صورت مجزا انجام شد و نتایج قابل قبولی در تفکیک گونه های شاهد و آلوده گونه ی زبان گنجشک با ضریب همبستگی 0/97 و ریشه میانگین مربعات خطا حاصل از اعتبار سنجی متقاطع (root mean square error of cross validation) مدل به دست آمده معادل 0/76 به دست آمد.