پهنه بنـدی مکانی کربن منوکسید با روش‌های رایج و نوین درون‌یابی (مطالعه موردی: شهر تهران)

نویسندگان

1 گروه مهندسی نقشه‌برداری، دانشکده مهندسی علوم زمین، دانشگاه صنعتی اراک

2 دانشکده جغرافیا، دانشگاه مونترال، مونترال، کانادا

doi
10.22034/jcee.2020.38774.1921
چکیده

گازکربن منوکسید (CO) باعث ضایعات عصبی پایدار و مرگ‌ومیر در درازمدت می‌شود. روش­ های مختلفی برای درون­ یابی و پهنه­ بندی CO استفاده شده است که هر کدام مزایا و معایبی دارند. هدف اصلی این تحقیق ارزیابی روش­های پهنه ­بندی آلودگی گاز CO در شهر تهران می­ باشد. در این تحقیق روش ­های درون ­یابی رایج (وزن ­دهی معکوس فاصله، تابع پایه شعاعی و کریجینگ (ساده، عادی و عمومی)) و روش ­های نوین ارائه شده (شبکه عصبی مصنوعی و فازی تاکاگی- سوگنو (Takagi-Sugeno) با خوشه ­بندی فازی) در حوزه­ آلودگی هوا ارزیابی شدند. بدین منظور داده­ های سال 1397 از ایستگاه ­های سنجش آلودگی هوای شهر تهران (34 ایستگاه) جمع ­آوری و پس از ارزیابی داده­ ها، درون ­یابی CO در ماه ­های مختلف انجام شد. دقت روش­ های مورد بحث با استفاده از  خطای جذر میانگین مربعات (RMSE) و میانگین خطای مطلق (MAE) مورد بررسی قرار گرفت. نتایج تحقیق نشان داد خطای درون ­یابی با روش­ های ارزیابی شده، بالا می ­باشد (حداقل ppm349/0RMSE= و ppm205/0MAE=) که می‌تواند ناشی از تعداد کم ایستگاه­ های سنجش آلودگی و عدم پراکندگی مناسب آن­ ها باشد. از بین روش ­های موجود، روش فازی تاکاگی- سوگنو در محاسبات پنج ماه، تابع پایه شعاعی و کریجینگ عادی هرکدام در سه ماه و کریجینگ عمومی در یک ماه به عنوان روش بهینه انتخاب شدند. دقت روش فازی تاکاگی- سوگنو با وجود بهینگی در پنج ماه، در بقیه ماه­ ها نیز به مقادیر بهینه نزدیک بود. لذا، روش فازی تاکاگی- سوگنو در مدل­سازی آلودگی هوا در شرایطی که تعداد داده ­ها کم باشد و نرمال بودن داده ­ها تأمین نشود روش مناسب­تری می‌باشد. نتایج این تحقیق می ­تواند در پهنه ­بندی مکانی سایر پدیده­ های جغرافیایی نیز کاربرد داشته باشد.