پایش و تحلیل فصلی آلودگی هوای ایران با استفاده از تصاویر ماهواره‌ای سنتینل در گوگل ارث انجین

امروزه آلودگی هوا به مشکلی جدی در جوامع بشری تبدیل شده است. یکی از روش‌های مناسب برای مدیریت بهتر در مقابله با این پدیده مخرب زیست محیطی، پایش و بررسی روند میزان آلودگی با استفاده از تکنولوژی‌های روز دنیا از جمله تصاویر ماهواره‌ای می‌باشد. در این مطالعه تولید نقشه فصلی و بررسی روند آلودگی‌های منواکسید کربن(co)، دی‌اکسید نیتروژن(no2)، متان(ch4) و دی‌اکسید گوگرد(so2) هدف قرار داده شده است. منطقه مورد مطالعه جهت تولید نقشه آلودگی کشور ایران است. همچنین داده‌های مورد استفاده مربوط به تصاویر ماهواره سنتینل5 می‌باشد. با استفاده از سامانه گوگل ارث انجین، تصاویر مربوط به هر آلودگی در سال 1402 شمسی استخراج شده است. با ایجاد مدل و بهره‌گیری از باند‌های مخصوص، نقشه آلودگی فصلی ایران تولید می‌گردد. در ادامه نیز برای تحلیل روند آلودگی، نقطه‌ای در شهر تهران درنظر گرفته شد. با ایجاد تابع در گوگل ارث انجین نمودار سال 1402 مربوط به آلاینده‌های co، no2، ch4 و so2 ترسیم می‌شود. نتایج این دو قسمت نشان می‌دهد که میزان آلودگی در زمستان نسبت به فصول دیگر بیشتر است. برخی از مناطق به‌ویژه در سواحل خلیج فارس و دریای خزر در هر 4 فصل از سال در از لحاظ وجود co پرخطر هستند. آلودگی no2 در کلانشهرها در طول سال خطرناک است. نقشه‌های ch4 تقریبا خنثی هستند. از طرفی آلودگی so2 همانند no2 در مناطق صنعتی و پرجمعیت بیشتر دیده می‌شود. نمودارها هم نشان می‌دهند که روند آلودگی co، no2 و so2 در نیمه دوم سال برای بشدت افزایش می‌یابد.درنهایت سنجش از دور می تواند آلودگی ها را در سطح وسیع مورد بررسی قرار داده و اطلاعات مفیدی را برای برنامه ریزی در اختیار سازمان ها قرار دهد.

seasonal monitoring and analysis of air pollution in iran using sentinel satellite images in google earth engine

today, air pollution has become a serious problem in human societies. one of the appropriate methods for better management in dealing with this destructive environmental phenomenon is to monitor and investigate the pollution trend using modern technologies, including satellite images. in this study, the production of a seasonal map and the investigation of pollution trends of carbon monoxide (co), nitrogen dioxide (no2), methane (ch4), and sulfur dioxide (so2) are targeted. the study area for producing a pollution map is iran in southwest asia. also, the data used are related to sentinel 5 satellite images. by creating a model and using special bands, the seasonal pollution map of iran is produced. in the following, a point in the city of tehran was considered to analyze the pollution trend. by creating a function in google earth engine, the graph of 1402 related to co, no2, ch4, and pollutants is drawn. the results of these two parts show that the amount of pollution in winter is higher than in other seasons. some areas, especially on the coasts of the persian gulf and the caspian sea, are dangerous in terms of the presence of co in all 4 seasons of the year. no2 reporting is hazardous in metropolitan areas throughout the year. ch4 maps are almost neutral. on the other hand, partial so2 and no2 are seen more in industrial and densely populated areas. the graphs also show that the trend of co, no2, and so2 pollution increases drastically in the second half of the year.