Monitoring and Analysis of Relationship between Vegetation Cover and Air Pollution Using Sentinel and MODIS Satellite Data in Mazandaran Province
سال انتشار: 1405
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 33
فایل این مقاله در 20 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_IJEE-17-2_008
تاریخ نمایه سازی: 15 دی 1404
چکیده مقاله:
Urban vegetation mitigates air pollution, thereby enhancing environmental quality and human health. This study examines the relationship between vegetation cover (NDVI) and air pollution indicators (O₃, CO, AOD) in Mazandaran Province, Iran, from ۲۰۱۹ to ۲۰۲۴. Data were obtained from Sentinel-۵P (O₃, CO), MODIS (AOD), Sentinel-۲ (NDVI), and ۶۰ ground-based and virtual monitoring stations across Amol, Babol, Qaemshahr, Babolsar, and Sari. Analyses included R², Pearson, Kendall Tau, Spearman correlations, mutual information (MI), distance correlation (DC), HSIC, principal component analysis (PCA), Bland–Altman, and K-Means clustering. Spatiotemporal results indicated O₃ concentrations of ۰.۱۳۲–۰.۱۴۵ mol/m², CO of ۰.۰۲–۰.۰۳۷ mol/m², and AOD of –۰.۶۲ to ۰.۹۷, peaking in urban areas and along with major highways. NDVI ranged from –۰.۲۶ to ۰.۴۶, declining from ۲۰۲۲ (–۰.۰۸ to ۰.۲۶ in ۲۰۲۴), with higher values in Hyrcanian forests. A consistently strong negative NDVI–AOD relationship was observed (R² = ۰.۵۵۲–۰.۶۴۴; Pearson’s r = –۰.۷۴۳ to –۰.۸۰۳; Kendall’s τ = –۰.۵۵۴ to –۰.۶۳۵; Spearman’s ρ = –۰.۷۳۸ to –۰.۸۲۰; Mutual Information = ۰.۸۳۲–۰.۹۸۹; PC۱ = ۸۷.۱–۹۰.۱%), while Bland–Altman analysis indicated biases of ۰.۰۷–۰.۱۲ with strongest agreement in ۲۰۱۹–۲۰۲۱ (LoA: –۰.۱۲ to ۰.۲۶). K-Means clustering revealed three clusters per year, with NDVI thresholds of ۰.۱۵–۰.۲۰ associated with lower AOD (۰.۱۵–۰.۲۰) in vegetated areas versus higher AOD (۰.۱۹–۰.۲۵) in sparsely vegetated zones. These results highlight vegetation’s critical role in aerosol mitigation and emphasize the importance of targeted vegetation management and continuous high-resolution satellite monitoring (MODIS, Sentinel-۲) to improve air quality in Mazandaran Province.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
A. R. Yousefi Kebriya
Department of Water Engineering, Sari Agricultural sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
S. Shiukhy Soqanloo
Department of Water Engineering, Sari Agricultural sciences and Natural Resources University, Sari, Iran
H. Yousefi Kebriya
Computer Science, Computer Department, Faculty of Computer Science, Islamic Azad University of Babol, Babol, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :