جانمایی ایستگاه های سنجش کیفیت هوای شهر مشهد با استفاده از تکنیک های تصمیم‌گیری چند معیاره

زمینه و هدف: از مباحث ضروری در حوزه زیست محیطی شهری مشهد، افزایش بهینه تعداد ایستگاه های سنجش کیفیت هوای شهر مشهد است. اما پایش واقعی و اطلاع درست از وضعیت کیفیت هوا، نیازمند توزیع مناسب فضایی ایستگاه ها در محدوده شهر مشهد است. مطالعه حاضر با هدف جانمایی و سپس اولویت بندی مکان احداث ایستگاه های تماس عابرین، ایستگاه های تماس عمومی، و ایستگاه های تماس ساکنین مناطق مسکونی در شهر مشهد با روش های تصمیم گیری چند معیاره مکانی انجام شد.روش بررسی: در این مطالعه، جانمایی ایستگاه های مورد نظر در شهر مشهد بر مبنای استانداردهای ارائه شده در کشور آمریکا انجام شد. بر همین اساس، معیارهای مکانی موثر در جانمایی ایستگاه ها نظیر، تراکم جمعیت، فاصله از ایستگاه های موجود، فاصله از فضای سبز، تراکم خودرو و سایر عوامل در سه روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی، فازی و روش جدید تابع چگالی احتمال مورد استفاده قرار گرفت و تعدادی محل جدید پیشنهاد گردید.یافته ها: میزان تطابق نقشه های جانمایی ایستگاهها با روشهای تصمیم گیری جهت بررسی اعتبار آن مورد ارزیابی قرار گرفت. همچنین موقعیت جغرافیایی ایستگاه های پیشنهادی توسط روش های تصمیم گیری به کمک شاخص های آمار فضایی میانگین نزدیکترین همسایه و دوایر فاصله استاندارد مورد مقایسه قرار گرفت. براساس شاخص میانگین نزدیکترین همسایه، روش فازی بهترین الگوی جانمایی (پراکنده) را با 99 درصد اطمینان نشان می دهد. همچنین تابع چگالی احتمال نیز ارائه دهنده الگوی پراکنده ای از ایستگاه های پیشنهادی است. دایره فاصله استاندارد نیز موید این نکته است که الگوی فضایی نقاط پیشنهادی در روش فازی و تابع چگالی احتمال به صورت پراکنده تری نسبت به روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی قرار دارد. نتایج این مطالعه نشان دهنده بهینه بودن جواب های مکانی حاصل از روش های فازی و تابع چگالی احتمال نسبت به روش فرایند تحلیل سلسله مراتبی است.نتیجه گیری: نتایج کلی روش های تصمیم گیری مورد استفاده در این مطالعه نشان دهنده نیاز شدید به احداث ایستگاه های جدید در مناطقی از شهر مشهد که عمده آن در مناطق شمال غربی است. همچنین نتایج این تحقیق نشان دهنده امکان استفاده از روش تابع چگالی احتمال بعنوان روش تصمیم گیری در سیستم اطلاعات جغرافیایی جهت جانمایی و اولویت بندی مکان های احداث ایستگاه های سنجش کیفیت هوا است.

Site Selection of Air Quality Monitoring Stations over City of Mashhad by MultipleCriteria DecisionMaking Techniques

Background and Objective: Optimum number of air quality monitoring stations in Mashhad is an essential task for management of the urban environment. However, real monitoring and accurate information on the status of air quality require proper spatial distribution of air quality monitoring stations in the city of Mashhad. The aim of the present study was to determine optimum site locations for air quality monitoring, including Downtown Pedestrain Exposure Station, Downtown Background Exposure Station, and Residential Population Exposure Station by three MultipleCriteria DecisionMaking (MCDM) techniques.Materials and Methods: In the precent study, sites for new air quality monitoring stations t in Mashhad were determined based on a proposed protocol in the United States. Accordingly, the criteria effective for site selection such as population density, distance from existing stations, vicinity to vegitation, vehicle density and other factors were used by applying Analytic Hierarchy Process (AHP), Fuzzy set, and Probability Density Function (PDF).Results: Location similarity of the sites proposed by decision making methods was evaluated to know its reliability. The compactness of distribution of the proposed sites were compared by applying spatial statistic methods auch as Average Nearest Neighbor (ANN) and Standard. The results from ANN indicated that fuzzy set mapped the suggested sites was fully scattered within the entire city of Mashhad and was statistically significant at 99% confidence level. The PDF method also offered the same spatial pattern as fuzzy set. Overall results of this study indicated spatial optimization of suggested sites location for fuzzy set and PDF.Conclusion: The overall results of the decisionmaking methods used in this study indicated that it is necessary to increase number of air quality monitoring stations at Northwest of Mashhad due to the urban growth in the city. The results also showd the possibility of using Probability Density Function (PDF) as a method of decisionmaking in GIS for locating and ranking of new air quality monitoring stations.