Жерді қашықтықтан зондтау деректерін қолдана отырып алматы қаласының ауа ластануын бақылау

1.

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Халықаралық білім беру корпорациясы
ДИПЛОМДЫҚ ЖОБА
ТАҚЫРЫБЫ «ЖЕРДІ ҚАШЫҚТЫҚТАН ЗОНДТАУ ДЕРЕКТЕРІН ҚОЛДАНА
ОТЫРЫП АЛМАТЫ ҚАЛАСЫНЫҢ АУА ЛАСТАНУЫН БАҚЫЛАУ»
Алматы 2021
Студент:
ГиК 17-1* группа студенті
Абдигазиев Кази Жомартович
Ғылыми жетекші:
к.т.н., ассоц. проф. ҚТИМФ
Омиржанова Жанат Токтарбаевна

2.

ӨЗЕКТІЛІГІ, МАҚСАТЫ, МІНДЕТІ
Өзектілігі: Дүниежүзілік денсаулық сақтау ұйымының мәліметі бойынша, жер шарындағы он адамның тоғызы
ластанған ауамен тыныс алады. Бұл ДДҰ бағалауы бойынша жыл сайын жеті миллион өлімді тудырады.
Мақсаты: Жерді қашықтықтан зондтау деректерін қолдана отырып, Алматы қаласының ауа құрамындағы NO2
концентрацияларының өзгеруін бақылап, карта бойынша көрсету.
Міндеті:
Спутниктерден
деректерді алу
Тақырыптық
өңдеу
Деректерді мұрағаттау
Ақпараттық
өнімдерді
қалыптастыру
Пайдаланушыға
ақпаратты беру
Ауа ластануының ғарыштық мониторингінің геоақпараттық жүйесінде
спутниктік ақпарат өтетін өмірлік цикл.

3.

1 ЗЕРТТЕУ ОБЪЕКТІСІ ЖӘНЕ ЗЕРТТЕУ ПӘНІ
1.1 Жердің физикалық-географиялық сипаттамасы
Алматы - Қазақстанның ең ірі қаласы.
Ол
Алматы
облысы,
Тянь-Шань
тауларының солтүстігінде, Іле Алатауының
баурайында, Қазақстан Республикасының
оңтүстік-шығысында орналасқан. Аумағы
682 шаршы шақырым. Тұрғыны 1 млн
977,011 мың адам.
Географиялық координатасы 76°54′00″
ш. б.
43°15′00″ с. е.

4.

1.2 Ауа ластануына әсер ететін жағдайлар
Азот оксидтері (NO2) - бұл бензинді, көмірді және дизельдік отынды автомобильдермен, электр
станцияларымен және өндірістік объектілермен жағу арқылы шығарылатын зиянды газ.
Кесте 1 - NO2 шекті мүмкіндік концентрация мөлшері
Қауіптілік
класы (өте
қауіпті)
шекті рұқсат етілген
концентрация
орташа тәуліктік
2
0,04 мг/м3
шекті рұқсат
етілген
концентрация
максималды бір
реттік
0,2 мг/м3

5.

1.3 Ауа ластануын жерді қашықтықтан зондтау арқылы зерделеу
Ғарыштық мониторинг - бұл ғарыш аппараттарынан жер бетінің жай-күйі туралы ақпаратты тұрақты түрде алу. Жерді
жүйелі түрде қашықтықтан зондтау (ЖҚЗ) табиғи процестерді, табиғи апаттарды, сондай-ақ адам мен жануарлардың ісәрекетінен туындаған өзгерістерді қадағалауға көмектеседі. Заманауи радиолокациялық қондырғылар атмосфераның күйіне
қарамастан тәуліктің кез келген уақытында жер бетін бақылауға мүмкіндік береді.
-
Бұл мақсатқа келесі міндеттерді шешу арқылы қол жеткізіледі:
Sentinel-5 Precursor спутнигінің миссиясын зерттеу арқылы;
Google Earth Engine платформасымен танысу және JavaScript тілімен код жазу арқасында;
ArcGIS геоақпараттық бағдарламалық өнімдер көмегімен.
Жер атмосферасын бақылайтын жерсерік Sentinel-5P.

6.

2 Жобаның бағдарламалық қамтамасыз етілуі
2.1 Google Earth Engine платформасы
Google Earth Engine (GEE) - бұл бұлтқа негізделген планеталық масштабтағы географиялық талдау
платформасы, ол кез-келген масштабтағы әртүрлі географиялық деректерді өңдей алады және үлкен
географиялық деректер жиынтығын басқара алады.

7.

2.2 Sentinel-5 Precursor жердін жасанды серігі
S-5P
Sentinel-5 Precursor (S-5P) - 2017 жылдың 13 қазанында Еуропаның ғарыш агенттігі ауаның ластануын бақылау
үшін ұшырған жер серігі. Кіріктірілген сенсорды жиі Tropomi (тропосфералық бақылау құрылғысы) деп атайды.

8.

3 Алматы қаласының ауа ластануын бақылау
3.1 Google Earth Engine платформасында жұмысты бастау

9.

3.1.1 Google Earth Engine код алгоритмдері
NO2 мәндерін импорттау
Визуализация параметрлері
Карталарды визуализациялау
Диаграмма жасау

10.

3.1.1.1 Google Earth Engine код редакторы

11.

3.1.2 Алматы қаласының ауа құрамындағы NO2 өзгеруі
2019 жыл
Қаңтар
Ақпан
Наурыз
Ақпан
Наурыз
Сәуір
Мамыр
Маусым
Шілде
Тамыз
Шілде
Тамыз
Қыркуйек
Қазан
Қараша
Желтоқсан
Қараша
Желтоқсан
2020 жыл
Қаңтар
Сәуір
Мамыр
Маусым
Қыркуйек
Қазан

12.

3.1.2.1 Алматы қаласының ауа құрамындағы NO2 бақылау 2019-2020жж.

13.

3.2 ArcGIS-те сандық карта жасау
Алматы қаласының ауа құрамындағы NO2 бақылау
(моль/м2)
0,0003
0,00025
0,0002
0,00015
0,0001
0,00005
0
2019
2020

14.

3.2.1 ArcGIS-те сандық карта жасау
Алматы қаласының ауа құрамындағы NO2 бақылау
(моль/м2)
0,00014
0,00012
0,0001
0,00008
0,00006
0,00004
0,00002
0
Наурыз
Сәуір
2019
2020
Мамыр

15.

3.3 Алматы қаласының ауа құрамындағы азот оксидтері
Ай
атауы
Қаңтар
Ақпан
Наурыз
Сәуір
Мамыр
Маусым
Шілде
Тамыз
Қыркуйек
Қазан
Қараша
Желтоқсан
Айырмашылығы
NO2 концентрациясы
(моль/м2)
2020 жыл
2019 жыл
моль/м2
%
0,000158
0,000182
0,000148
0,000097
0,000078
0,000059
0,000062
0,000070
0,000078
0,000122
0,000140
0,000185
-0,000036
0,000019
0,000017
0,000046
0,000028
-0,000009
0,000011
0,000002
-0,000009
-0,000028
-0,000010
-0,000077
+18.5
-10.4
-11.48
-47.8
-35.9
+15.2
-18
-2.8
+11.5
+22.9
+7.1
+41
0,000194
0,000163
0,000131
0,000050
0,000050
0,000068
0,000050
0,000060
0,000087
0,000150
0,000150
0,000262
COVID-19 карантині кезінде NO2 концентрациясы 2020 жылы 2019 жылмен салыстырғанда 42%-ға
төмендесе, NO2 концентрациясы жалпы 2020 жылды 2019 жылмен салыстырғанда керісінше 3,3%-ға
жоғарылаған.
Бұл дегеніміз, карантин шаралары Алматы қаласының ауасының жақсаруына орасан зор пайдасын
тигізген.

16.

ҚОРЫТЫҢДЫ
Зерттеу тақырыбы «Жерді қашықтықтан зондтау деректерін қолдана отырып Алматы
қаласының ауа ластануын бақылау».
Зерттеу объектісі 2020 жылғы карантинге дейінгі, карантин кезіндегі және кейінгі Алматы
қаласының ауа сапасы.
Жоба бойынша жұмыс барысында қойылған мақсаттар мен міндеттерге қол жеткізілді:
-
Sentinel-5 Precursor спутнигінің миссиясын зерттеу арқылы;
-
Google Earth Engine платформасымен танысу және JavaScript тілімен код жазу арқасында;
-
ArcGIS геоақпараттық бағдарламалық өнімдер көмегімен карта жасау арқылы.

17.

НАЗАРЛАРЫҢЫЗҒА
РАХМЕТ!