پایش آلودگی هوا با تصاویر ماهواره Sentinel-5 در سامانه گوگل ارث انجین

آلودگی هوا یکی از مهم ترین مباحث در زمینه محیط زیست و سلامت انسان است. گاز های مختلف زمانی که غلظت انها از حدی بالاتر رود که برای سلامت انسان خطرناک باشد به آن الودگی هوا گویند. روش های مختلفی برای اندازه گیری غلظت الاینده های موجود در اتمسفر وجود دارد. یکی از پرکاربرد ترین روش ها استفاده از تصاویر ماهواره ای سنتینل 5 می باشد که داده های آن از سال 2018 تا به امروز در دسترس است. در محصول آموزشی پایش آلودگی هوا با تصاویر ماهواره Sentinel-5 در سامانه گوگل ارث انجین به صورت جامع موارد و نکات کلیدی به شما عزیزان آموزش داده شده است.

الاینده های هوا و اندازه گیری با سنتنیل 5

با توجه به تغییرات زیاد زمانی و مکانی آلاینده های هوا ، از طرفی نقطه ای بودن برداشت های زمینی و هزینه بردار بودن آن عاملی است که ما در مناطق مختلف داده و اطلاعات آلاینده های هوا را نداشته باشیم. سنجش از دور میتواند در این زمینه کمک بسیاری انجام دهد. نکته مهم این است که نمیتوان از هر نوع ماهواره ای استفاده کرد. دلیل این امر این است که ما باند های خود را در محدوده پنجره اتمسفری قرار می دهیم لذا باندهای ما کمترین تاثیر را از اتمسفر میگیرند. در حال حاضر دو سنجنده سنتینل 5 و مودیس در زمینه الاینده های هوا مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

تصاویر ماهواره سنتنیل 5، پنجمین سری از ماهواره های اتحادیه اروپا می باشد که با هدف اصلی اندازه‌گیری تغییرات غلظت مختلف گازهای آلاینده در جو زمین طراحی و در مدار زمین قرار گرفته است. این ماهواره داری توان تفکیک مکانی 1113.2 متری می باشد که دارای توان تفکیک زمانی 1 تا 2 روز می باشد. از نظر زمانی نیز این ماهواره تصاویر خود را از نیمه دوم سال 2018 در اختیار علاقه مندان به این رشته قرار خواهد داد. برای اطلاعات بیشتر مقاله ماهواره Sentinel 5 ار مطالعه نمایید. در ادامه لیست آلاینده های قابل اندازه گیری با این سنجنده ارائه خواهد شد.

آلاینده های قابل اندازه گیری با سنتنیل 5

پروداکت آئروسل با شاخص UV

پروداکت ابر

پروداکت منواکسید کربن

پروداکت متان

پروداکت ازون

پروداکت سولفور دی اکسید

پروداکت نیترات  دی اکسید

پروداکت Formaldehyde

موارد آموزش داده شده در محصول پایش آلودگی هوا با تصاویر ماهواره Sentinel-5 در سامانه گوگل ارث انجین

موارد ارائه شده در زیر برای 8 پروداکت بالا می باشد:

• آموزش فراخوانی تصاویر
• آموزش اعمال فیلتر های زمانی و مکانی
• آموزش کار با تابع
• آموزش محاسبه تصاویر میانگین، میانه، حداکثر و حداقل
• آموزش خروجی گرفتن از تصاویر
• آموزش ترسیم نمودار تغییرات عوامل در قالب نمودار و فایل اکسل
• آموزش مقایسه الودگی بین مناطق مختلف
• آموزش تبدیل داده ها به بازه زمانی ماهانه و ترسیم نمودار و تهیه تصاویر آن

نکات مهم:

در این آموزش تهیه نقشه ماهانه آموزش داده شده است.

در این آموزش تهیه نمودار ماهانه ارائه شده است.

در این آموزش مقایسه مناطق مختلف برای گاز های مختلف در یک نمودار آموزش داده شده است.

ویژگی کلی محصول پایش آلودگی هوا با تصاویر ماهواره Sentinel-5 در سامانه گوگل ارث انجین

عنوان: پایش الودگی هوا با سنتینل 5 در سامانه Google Earth Engine

تصاویر: Sentinel-5

نرم افزار: سامانه گوگل ارث انجین

محصول : دانلودی

مدرس: آرمان صمدی

کد آماده : دارد.

آلودگی هوا

زمانی که غلظت مواد معلق در هوا و گاز ها به حدی برسد که برای سلامت انسان خطرناک باید آلودگی صورت میگیرد. آلودگی ها بر سلامت انسان اثر داشته و حتی عامل تغییر در آب و هوای کره زمین نیز می‌باشد.

منشا آلودگی ها به طور کلی دو دسته هستند:

• عوامل طبیعی مانند : آتشفشان،
• فعالیت های انسانی مانند سوخت فسیلی .

در محصول آموزشی پایش آلودگی ها با سنتینل 5 در واقع بر روی الایندهای جوی بیشتر تاکید شده است. آلاینده ماده‌ای در هوا است که می‌تواند بر روی انسان و اکوسیستم اثرات گذار باشد. این ماده می‌تواند ذرات جامد، قطره‌های مایع، یا گاز باشد.

مهم ترین آلاینده ها هوا که در این محصول آموزشی نیز بر آن تاکید شده است عبارت است از:

منو اکسید کربن (Carbon monoxide):

یکی از خطرناکترین گاز جو زمین که بیشتر از اگزوز خودروها تولید میشود منو اکسید کربن است. این گاز بر اثر سوختن ناقص کربن تولید میشود. با توجه به اینکه این گاز بی بو و بی رنگ است. و هم میل ترکیبی کربن مونوکسید با هموگلوبین خون حدود ۲۰۰ برابر بیشتر از میل ترکیب گاز اکسیژن عامل بسیاری از مسمومیت ها است. و باعث میشود اکسیژن کمی به مغز برسید. با استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل 5 میتوانید در واقع تغییرات این گاز را مورد پایش قرار دهید. همچنین میتوانید سری زمانی آن را در قالب چارت یا نمودار داشته باشید. یا حتی در قالب فایل اکسل در اختیار داشته باشید.

گازی است که بر اثر سوختن ناقص کربن به وجود می‌آید. این گاز بسیار سمی است اما رنگ و بوی خاصی ندارد. به همین دلیل کربن مونوکسید قاتل نامرئی نامیده می‌شود. میل ترکیبی کربن مونوکسید با هموگلوبین خون حدود ۲۰۰ برابر بیشتر از میل ترکیب گاز اکسیژن است.

ازون (Ozone)

ما زندگی خود را مدیون گاز ازون هستیم که مانع از برخورد اشعه فرابنفش خورشیدی به سطح زمین می رسید. اما این گاز در لایه های پایینی میتواند عامل مرگ انسان باشد. با توجه انقلاب صنعتی و مصرف بی رویه سوخت فسیلی شاهد نازک شدن لایه ازون و تهدیدی برای جامعیت بشری هستیم . یکی از روش های پایش ازون استفاده از تصاویر ماهواره سنتینل 5 است که بسیار کاربردی است.

آئروسل ها با سنتینل 5

یکی از پروداکت های بسیار با ارزش Sentinel-5  پروداکت آئروسل آن است . این استفاده از این پروداکت میتوانید به آسانی در سامانه گوگل ارث انجین مورد پایش قرار دهید.

در واقع آئروسل‌ها مواد معلق در هوا ناشی از فعالیت های انسانی یا ریزگرد است. این موارد بر روی زمین فرود می آیند (البته اگر قطر آن بیشتر از 100 میکرون باشد). پایش این آلاینده از موارد با ارزش در بسیاری از مطالعات است.

متان

بعد از کربن دی اکسید مهم ترین عامل ثر گلخانه ای است. که توسط انسان تقویت شده است. متان دارای دو منشا طبیعی و مصنوعی است. ولی میتوان گفت عامل اصلی آن انسان و فعالیت های انسانی است.

ابر

این پروداکت مشخصات ابر مانند: ضخامت ابر، میزان ابر، فشار بالای ابر، فشار در پایین ابر، عمق نوری و میزان آلبیدو را در اختیار شما متخصصین قرار میدهد.

پروداکت Formaldehyde

فرمالدئید یک گاز واسطه است که تقریباً در تمام زنجیره های اکسیداسیون ترکیبات آلی فرار غیر متان  قرار دارد. که در نهایت منجر به دی اکسید کربن می شود. منابع آن شامل پوشش گیاهی ، آتش سوزی ، ترافیک و صنعتی هستند.

دی اکسید نیتروژن

دی اکسید نیتروژن در نتیجه فعالیت های انسانی مانند احتراق سوخت های فسیلی و سوزاندن زیست توده و همچنین فرآیندهای طبیعی از جمله فرآیندهای میکروبیولوژیکی در خاک ، آتش سوزی و صاعقه وارد جو می شود.

دی اکسید گوگرد

غلظت دی اکسید گوگرد جو SO₂ از طریق هر دو فرآیند طبیعی و انسان وارد جو زمین می شود. هرچند که اکثر آنها منشأ انسان شناسی هستند. تولید گازهای گلخانه ای SO₂ بر سلامتی انسان و کیفیت هوا تأثیر منفی می گذارد و همچنین از طریق اجبار تابشی بر آب و هوا تأثیر می گذارد.

ماهواره سنتینل 5

مأموریت Sentinel-5 نظارت بر غلظت گازهای و ذرات معلق در اتمسفری است،و با هدف  نظارت بر پروتکل با کیفیت هوا و نظارت بر پروتکل آب و هوا متمرکز شده است.

این ماهواره در محدوده فرابنفش و مادون قرمز تصویر میکند. برای طول موج های بالاتر از 300 نانومتر عرض برداشت 50 کیلومتر و برای زیر 300 نانومتر زیر 300 نانومتر عرض برداشت 8 کیلومتر است.

به طور کلی هدف از این ماهواره :

• اندازه گیری کیفیت هوا
• پایش اوزون استراتوسفر
• اندازه گیری اشعه خورشیدی
• نظارت بر وضعیت آب و هوا

مدرس دوره آموزشی:
آرمان صمدی
دانش‌آموخته رشته سنجش‌ازدور و جی‌ای اس دانشگاه تهران
کارشناس سنجش‌ازدور و سامانه اطلاعات جغرافیایی
مدیر و بنیان‌گذار وب‌سایت مدرسه سنجش‌ازدور
مدرس بیش از 250 محصول آموزشی

سوالات پرتکرار در رابطه با محصول پایش آلودگی هوا با تصاویر ماهواره Sentinel-5 در سامانه گوگل ارث انجین

آیا این محصول دارای پشتیبان است؟

بله، تمامی محصولات ما دارای پشتیبانی است.

این محصول دانلودی است یا پستی؟

محصولات ما به صورت دانلودی ارایه میشوند.

آیا حق کپی برداری وجود دارد؟

کپی برداری به هیچ عنوان مجاز نبوده و پیگرد قانونی دارد.

محصولات مشابه:

شناسایی و پایش سری زمانی گرد و غبار با تصاویر مودیس (MODIS) در گوگل ارث انجین