Geographical Engineering of Territory

Geographical Engineering of Territory

The effect of urban green space patterns on the spatial distribution of air pollutants (case study: Tehran)

Authors
Dept. of Remote Sensing and GIS, Faculty of Geography, University of Tehran, Tehran, Iran
Abstract
Introduction: Air pollution is a common problem in Iran especially Tehran metropolis. Urban green spaces have significant effects in controlling the improvement of air in cities. Environmental functions in reducing urban air pollution is an important aspect of green space, in fact, green spaces are the breathing lungs of cities.
Objectives: This research was conducted with the aim of investigating the effect of green space patterns on the air pollution index in Tehran metropolis in 2014.
Methodology: This research is a descriptive analytical study that investigated the subject by using spatial models. By obtaining air pollution concentration data and then applying corrections, monthly seasonal data have been prepared. Considering that the data are points in the first step with interpolation methods, the areas of each pollutant were determined separately by season. The fuzzy method was used to compare pollutants with the same unit after normalization and eliminating the uncertainty. Relation between the pollutants and the green spaces was determined by the NDVI layer extracted from the Landsat images in the spring and autumn seasons. The regression between the pollutant by season and type of pollutant was prepared with NDVI, which has a significant correlation. Also, due to the significant correlation between the congestion pattern of Tehran's urban roads with all pollutants, the current urban road pattern was considered as a model for the development of green spaces. Pollutant PM2.5 was examined as a case study and its outputs were prepared and examined.
Geographical Context: The geographical area of the current research is Tehran metropolis.
Results and Discussion: Because of the correlation of the city's green spaces and air pollutants, as well as the coefficients between the pollutants and the density of urban roads, the results show that the pattern of city roads can be as a model for the development of green spaces. This development will lead to a reduction in the amount of air pollution pollutants and also its results show a high improvement in the level of pollutant levels in Tehran metropolis.
Conclusion: The pollution measurement stations in Tehran city are not suitable in terms of number and location. Also, many of them show a failure for several months. In order to carry out more detailed studies in the future, it is necessary to increase the number of pollution measurement stations in the city, and find the effective location for them.
Keywords
Subjects

بلوکی، میترا،) 1379)، مطالعه و بررسی آلودگی هوای شهر اصفهان و عوامل اقلیمی مؤثر بر آن، پایان‌نامه کارشناسی ارشد، دانشگاه اصفهان.
جهان بین، رضا؛ خضرنژاد، پخشان، (1398)، شناخت استانداردهای برنامه­ریزی فضاهای سبز و مکانیابی آنها در راستای دستیابی به بازدهی اکولوژیکی شهرها (مورد مطالعه: شهر تبریز)، علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و یکم، شماره پنج ، مردادماه 98.
چراغی، م؛ ندافی، ک ؛ خراسانی، ن؛ کرمی، م، (1378)،  بررسی و مقایسه کیفیت هوا در شهرهای تهران و اصفهان در سال 1378 و ارائه راهکارهایی برای بهبود آن، مجله منابع طبیعی ایران، جلد 55، شماره4.
حبیبی، محسن و برنارد هورکاد، (1384)، اطلس کلان‌شهر تهران، شرکت پردازش و برنامه­ریزی شهری با همکاری مرکز اطلاعات جغرافیای شهر تهران، چاپ اول.
حبیبی، ک . احمد پور ، (1386)، توسعه کالبدی_فضایی شهر سنندج با استفاده از GIS، انتشارات دانشگاه کردستان، سنندج.
زرگری، مطهره؛ مفیدی، عباس؛ زرین آذر، (1398)، مسیریابی و منشایابی حرکت آلاینده­های جوی در شرایط وقوع آلودگی های حدی در کلان شهر تهران، علوم و تکنولوژی محیط زیست، دوره بیست و یکم، شماره دوازدهم، اسفند ماه 98.  
سازمان حفاظت محیط‌زیست کرمانشاه، (1389)، گزارش پایگاه ارزیابی و پایش آلودگی هوای 8 کلان‌شهر کشور
سلطانیه ، م (1375)، مدل‌سازی و شبیه‌سازی تشکیل و انتقال مه دود در هوای شهر تهران و ارتباط آن با مشخصه های هواشناسی، نشریه نیوار، شماره 31 ، انتشارات سازمان هواشناسی کشور.
شرعی­پور، ز، علی اکبری بیدختی، ع ،(1389)، شرایط هواشناسی جو بالا با حرکات حالات آلودگی هوای تهران، چهارمین کنفرانس ژئوفیزیک ایران، 21-22 اردبیهشت.
شریعت پناهی، محمود، (1376)، مبانی بهداشت محیط، چاپ دوم، انتشارات دانشگاه تهران.
شفیع پور، مجید، (1380)، الگوی تهیه اقلام اطلاعاتی پایه برای مطالعه آلودگی هوای شهرها، مرکز تحقیقات زیست­محیطی استان تهران.
صفوی، س. و علیجانی، ب، (1385)، بررسی عوامل جغرافیایی در آلودگی هوای تهران، مجله پژوهش‌های جغرافیایی، 85، صفحه 112 – 99.
عباسپور، مجید، (1376)، مهندسی محیط‌زیست، مرکز انتشارات علمی دانشگاه آزاد اسلامی.
عرفان منش، مجید؛ افیونی، مجید، (1385)، آلودگی محیط‌زیست، آب، خاک، و هوا، انتشارات دانشگاه صنعتی اصفهان، چاپ دوم.
غیاث­الدین، منصور، (1373)، آلودگی هوا، انتشارات دانشگاه تهران.
غیاث­الدین، منصور، (1385)، آلودگی هوای تهران و راهه‌ای جلوگیری از آن، سازمان پارک­ها و فضای سبز شهر تهران.
قهرودی، م ،(1384)،  سیستم اطلاعات جغرافیایی GIS، انتشارانت جهاد دانشگاهی تربیت‌معلم.
متکان، علی اکبر و همکاران، (1390)، کاربرد مدل LUR در تخمین آلاینده های CO و PM10 (مطالعة موردی: شهر تهران(،  همایش ملی ژئوماتیک، سازمان نقشه برداری، تهران.
محرم نژاد، ناصر، اجتهادی مرجان، (1389)، بازنگری طرح کنترل آلودگی هوای تهران بزرگ و روند پیشرفت محورهای طرح، مجله توسعه و تغییرات اقلیم، شماره 2.
محمدی، اکبر؛ قرخلو، مهمدی؛ زیاری، کرامت الله؛ پوراحمد، احمد، (1397)، استفاده از مدل رگرسیون کاربری اراضی (LUR) برای پیش بینی آلاینده های NO2 ،CO  و  PM10 (مطالعة موردی: شهر تهران)، پژوهش های جغرافیای انسانی، دورة 50 ، شمارة 1، بهار 1397، 1-16.
محمدی، ح، (1385)، ارتباط عناصر اقلیمی و آلاینده‌های هوای تهران با مرگ‌ومیرهای ناشی از بیماری­های قلبی، مجله پژوهش­های جغرافیای، 58، صفحه 66 – 47 .
مخدوم، م، رویش صفت، ع، (1384)، ارزیابی و برنامه‌ریزی محیط‌زیست با استفاده از سامانه اطلاعات جغرافیایی، انتشارات دانشگاه تهران.
موسوی، غ، و ندافی، ک، (1376)، بررسی مقایسه­ای کیفیت هوای شهر تهران در سال 1376 - 1377، سومین همایش کشوری بهداشت محیط کرمان.
موسویان، سید حسن؛ پیران، صدیقه، (1385)، خسارات آلودگی هوای تهران، پژوهشنامه محیط‌زیست – معاونت پژوهش‌های روابط بین­الملل مرکز تحقیقات استراتژیک ، شماره2.
میلر، جی، دی . دی ، (1992)، زیستن در محیط‌زیست، ترجمه دکتر مجید مخدوم، انتشارات دانشگاه تهران.
Bahari R., Abbaspour R. A., Pahlavani P., 2015, Zoning of particle contamination by local statistical models in GIS (Case Study, Tehran City), Jouranal of Geomatics Science and Techniques, 3, pp. 165-173.
Bringfelt, P. O, Bhanarkar, A. D, 2009, Air pollution modeling for power plant site selection , international jounal of environmental studies , Vol 62 , pp 527-534.
Chupani, M H. (2009), environmental pollutants and environmental protection, human resources, training and equipping the National Iranian Gas Company: 169.
Habibi R., Alesheikh A.A., Mohammadian A., Sharif M., 2017, “An Assessment of Spatial Pattern Characterization of Air Pollution: A Case Study of CO and PM2.5 in Tehran, Iran, International Journal of GeoInformation, 7, 270, pp. 2-14.
Huei, L. Running, S. and Hunt, E, 2010, Use of pollution standaed index as the indicator of air Quality in Taiwan, cloud and Aerosol lab Dept. Atmospheric sciences National center University chung- Li, Taiwan.
Jerrett , R . and Hunt, Jr. , Nelson, M. , race boil , F, 2005, the use of GIS to identify suitable landfill sites in arid, desert magazine, vol 5, no.
Jung M., Park J., Kim S., 2019, Spatial Relationships between Urban Structures and Air Pollution in Korea, Sustainability, 11, 476, pp. 1-17.
Lean, H. Eang, L. Richards, J. A., 2007, Discussion about multi-criteria decision aking, published by UT Damano university., 218-220pp.
Legrand, M. ,1998, Satellite Detection of Saharan Dust: Optimized Imaging during Nighttime. Journal of Climate, 1(3): 256-264.
Nunez-Alonso D., Vicente Perez-Arribas L., Manzoor S., O.Caceres J., 2019, Statistical Tools for Air Pollution Assessment: Multivariate and Spatial Analysis Studies in the Madrid Degion, Journal of Analytical in Chemistry, 1-9.
Patterson, L. ,2009, Understanding Urban Vehicular Polluyion Problem Vis-A-Vis Moussiopoulos. N., C.G. Helmis, H.A. Flocas, P. Louka, V.D. Assimakopoulos. Huei Lean, N. Yang.
Pu, H., Luo, K., Wang, P., Wang, S., Kang, S., 2017, spatial variation of air quality index and urban driving factors Linkage: Evidence from Chinese cities, Environ. Sci. Pollut. Res. Int., 24, 4457-4468.
Rashno, AS., (2009), dust phenomenon in Khuzestan, Journal of precipitation specialized internal publication STATION Meteorological Khuzestan province: 16- 23.
Yakai Lei, et al, (2018), Effects of Urban Greenspace Patterns on Particulate Matter Pollution in Metropolitan Zhengzhou in Henan, China, Atmosphere 2018, 9(5), 199; https://doi.org/10.3390/atmos9050199.
Yangjie, Y., Yuesi, W., Tianxue, W., Wei, L., Ya,nan, Z., Liang, L, (2009), “Elemental composition of PM2.5 and PM10 at Mount Gongga in China during 2006,” Atmospheric Research, 93: 801-810.
Volume 6, Issue 3 - Serial Number 13
Autumn 2022
Pages 633-646

  • Receive Date 10 May 2021
  • Revise Date 16 July 2021
  • Accept Date 29 October 2021
  • Publish Date 22 November 2022