تحلیل اثرات آتش سوزی مزارع بر کیفیت هوا در استان مازندران با استفاده از داده های ماهواره ای (مقاله علمی وزارت علوم)
درجه علمی: نشریه علمی (وزارت علوم)
آرشیو
چکیده
آتش سوزی مزارع یکی از عوامل اصلی آلودگی هوا در مناطق کشاورزی محسوب می شود که اثرات زیست محیطی و بهداشتی جدی به دنبال دارد. این پژوهش با بهره گیری از تصاویر ماهواره ای لندست، مودیس و سنتینل 5 به بررسی آلودگی ناشی از این پدیده در استان مازندران پرداخته است. ابتدا شاخص NDVI برای شناسایی پوشش گیاهی استفاده شد و با حذف جنگل ها، مناطق کشاورزی مشخص گردید. سپس، مناطق سوخته شده طی سال های 2022 تا 2024 با استفاده از شاخص آتش سوزی مودیس شناسایی شدند. صحت نتایج با تصاویر واقعی مودیس تأیید شد و داده های AOD،AAI و کربن مونوکسید از ماهواره های مودیس و سنتینل 5 استخراج گردید. همچنین، با داده های ایستگاه فتح تهران و اطلاعات ماهواره ای، مدلی رگرسیونی برای برآورد آلودگی در مزارع شهرهای بابل، آمل و فریدون کنار طراحی و نمودارهای روزانه و ماهانه AQI این شهرها برای سال 2022 رسم گردید. نتایج نشان داد که نواحی شرقی استان، شامل بابل، آمل، قائمشهر و ساری، بیشترین میزان آتش سوزی مزارع را داشته است، که با تصاویر ماهواره ای تأیید شد. نقشه آلودگی نشان داد که مناطق ساحلی و جاده های اصلی بیشترین آلودگی را تجربه کردند. تحلیل داده ها رابطه ای معنادار با ضریب تعیین 75/0 بین داده های واقعی و ماهواره ای را نشان داد. شاخص AQI پس از برداشت برنج، به بیش از 120 رسید. بر اساس این یافته ها، پیشنهاد می شود به جای سوزاندن، از روش های جایگزین مدیریت بقایای کشاورزی مانند تبدیل کاه و کلش به بیوچار استفاده شود.Analysis of the Impact of Agricultural Fires on Air Quality in Mazandaran Province Using Satellite Data
Burning of agricultural fields is considered one of the main contributors to air pollution in agricultural regions, resulting in serious environmental and health impacts. This study utilized satellite images from Landsat, MODIS, and Sentinel 5 to investigate pollution caused by this phenomenon in Mazandaran province. Initially, the NDVI index was used to identify vegetation cover, and agricultural areas were delineated by excluding forests. Subsequently, burned areas from 2022 to 2024 were identified using the MODIS fire index. The accuracy of the results was validated with actual MODIS images, and data on AOD, AAI, and carbon monoxide were extracted from MODIS and Sentinel 5 satellites. Additionally, a regression model was developed using data from the Tehran Fath station and satellite information to estimate pollution in the agricultural areas of Babol, Amol, and Fereydunkenar, with daily and monthly AQI charts for these cities plotted for the year 2022. The results indicated that the eastern regions of the province, including Babol, Amol, Qaemshahr, and Sari, experienced the highest levels of agricultural field burning, which was corroborated by satellite images. The pollution map revealed that coastal areas and main roads experienced the most pollution. Data analysis showed a significant relationship with a coefficient of determination of 0.75 between actual and satellite data. The AQI exceeded 120 during post-harvest of rice. Based on these findings, it is recommended instead of burning, use alternative methods of agricultural residue management, such as converting straw into biochar.
تبلیغات
