نماد سایت پایگاه فرهنگی اجتماعی سپهر جنوب

نقشه‌برداری از تخمین آلودگی سطح خیابان برای آشکارسازی مسیرهای امن‌تر

یک رویکرد جدید با وضوح بالا که انواع مختلفی از داده‌های آلودگی سنجش از دور را با هم ترکیب می‌کند، به محققان این امکان را داد تا برنامه‌ای را توسعه دهند که سالم‌ترین مسیرها را برای مسافران شهری ترسیم می‌کند._

 

 

شکل شماره ۱، نمای ماهواره‌ای از هنگ کنگ
در ژانویه ۲۰۱۸ توسط ماهواره دیده می‌شود. منبع: شرکت اکسل‌اسپیس.

سازمان ملل متحد ، بهبود قابلیت پیاده‌روی و دوچرخه‌سواری در شهرها را به عنوان یک هدف کلیدی در تلاش برای کاهش وابستگی به خودروهای منتشرکننده گازهای گلخانه‌ای و ترویج ورزش منظم برای سلامت عمومی شناسایی کرده است . با این حال، افزایش پیاده‌روی و دوچرخه‌سواری می‌تواند خطرات سلامتی خاص خود را به همراه داشته باشد.

به عنوان مثال، صرف زمان در هوای آزاد، علاوه بر عوامل دیگر، میزان مواجهه با آلاینده‌های موجود در هوا را افزایش می‌دهد. مضرترین دسته از آلاینده‌ها برای سلامت انسان شامل ذرات قابل استنشاق کوچکتر از ۲.۵ میکرومتر است که به عنوان PM 2.5 شناخته می‌شوند . تخمین زده شده است که سالانه بیش از ۴ میلیون مرگ زودرس در سراسر جهان به این آلاینده‌ها نسبت داده می‌شود.

برای کمک به کاهش خطرات سلامتی ناشی از این آلودگی، تانگ و همکارانش رویکرد جدیدی را برای تخمین غلظت PM 2.5 در سطح زمین از مشاهدات ماهواره‌ای توسعه دادند و آن را در یک برنامه نقشه‌برداری موبایل گنجاندند که مسیرهای عبور از هنگ کنگ را شناسایی می‌کند تا میزان قرار گرفتن عابران پیاده در معرض PM 2.5 را به حداقل برساند .

محققان چندین منبع داده را برای ساخت چارچوب خود ترکیب کردند که عوامل خاص شهری را که PM 2.5 را تولید و متمرکز می‌کنند، در نظر می‌گیرد . شانزده ایستگاه نظارت بر کیفیت هوا، تخمین‌های ساعتی PM 2.5 را در سراسر شهر ارائه دادند. محصولات داده‌ای مشتق شده از لندست ۸، نقشه‌هایی از پوشش گیاهی ، سطوح غیرقابل نفوذ و تراکم آئروسل را ارائه دادند. داده‌های آب و هوا با استفاده از پیش‌بینی‌های سیستم پردازش رو به جلوی رصد زمین گودارد ناسا ( GEOS-FP ) گنجانده شد و داده‌های جاده‌ای از OpenStreetMap به تعیین کمیت سهم ترافیک خودرو و اتوبوس کمک کرد.

داده‌های ورودی برای تخمین غلظت PM 2.5 در زمان واقعی در یک شبکه در سراسر شهر استفاده شدند. سپس این شبکه با نموداری که گره‌های آن نشان‌دهنده تقاطع خیابان‌ها و لبه‌های آن نشان‌دهنده خود خیابان‌ها بودند، پوشانده شد. به هر لبه، بر اساس PM 2.5 در سلول‌های شبکه‌ای که از آن عبور می‌کند، یک «هزینه» آلودگی اختصاص داده شد. آلودگی استنشاق شده در طول سفر بین دو گره، مجموع هزینه‌های لبه‌هایی است که به طور مؤثر آنها را به هم متصل می‌کنند.

 

 

شکل ۲. مقایسه پهلو به پهلو از یک نمای نقشه یکسان، که یکی سالم‌ترین مسیر برای عابران پیاده یا دوچرخه‌سواران بین دو مکان در هنگ کنگ و دیگری کوتاه‌ترین مسیر را نشان می‌دهد.

دو مسیر برای عابران پیاده یا دوچرخه‌سواران بین دانشگاه پلی‌تکنیک هنگ کنگ و دانشگاه متروپولیتن هنگ کنگ نشان داده شده است. (الف) مسیر «سالم» ۱۰۰ متر طولانی‌تر از (ب) کوتاه‌ترین مسیر است، اما آلودگی PM 2.5 حدود ۵ تا ۱۰ درصد کاهش یافته است.

مطالعه موردی هنگ کنگ شامل تخمین PM 2.5 برای ۷۰۷۸۸ جاده بود. با استفاده از برنامه توسعه‌یافته، که از نظر بصری شبیه به برنامه‌های نقشه‌برداری تجاری است، کاربر می‌تواند سریع‌ترین و سالم‌ترین مسیرها را بین دو نقطه مقایسه کند. محققان مشاهده کردند که برنامه‌ریزی مسیر سالم می‌تواند میزان قرار گرفتن در معرض PM 2.5 را ۵ تا ۲۵ درصد کاهش دهد. در یک مثال برجسته، برنامه نشان داد که انتخاب مسیری بین دو دانشگاه هنگ کنگ که ۱۰۰ متر طولانی‌تر از کوتاه‌ترین مسیر موجود باشد، منجر به کاهش ۵ تا ۱۰ درصدی آلودگی تنفسی می‌شود.

محققان خاطرنشان می‌کنند که تعمیم‌ پذیری رویکرد آنها برای تخمین سطح PM 2.5 با وضوح بالا به این معنی است که ممکن است در سایر شهرها قابل اجرا باشد و در سایر برنامه‌ها و خدمات برنامه‌ریزی مسیر برای به حداقل رساندن قرار گرفتن مردم در معرض آلودگی مفید باشد(GeoHealth ).

منبع: رهنبرگ، م. (۲۰۲۲)، نقشه‌برداری از تخمین آلودگی سطح خیابان برای آشکارسازی مسیرهای امن‌تر، Eos، ۱۰۳، https://doi.org/10.1029/2022EO220543 . منتشر شده در ۲۸ نوامبر ۲۰۲۲٫