کاربرد آمار فضایی در ارزیابی الگوهای همبستگی مکانی آلودگی صوتی در قسمت مرکزی حوزه آبخیز زاینده‌رود

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشیار گروه مهندسی طبیعت، دانشکده منایع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

2 دکتری آمایش محیط‌زیست، دانشکده منایع طبیعی و محیط‌زیست، دانشگاه ملایر، ملایر، ایران

چکیده

آلودگی صوتی ب­ه‌عنوان یکی از مهمترین آلاینده­‌های محیط­‌زیست اثرات بالقوه­‌ای بر سلامت انسان دارد. ارزیابی الگوهای همبستگی مکانی صوت به درک بهتر چگونگی اثرگذاری آلودگی صوتی بر رفاه و سلامت جامعه کمک می­‌کند. از این‌رو در این مطالعه، پس از پهنه‌­بندی آلودگی صوتی در قسمت مرکزی حوزه آبخیز زاینده‌­رود، با استفاده از رویکردهای آمار فضایی شامل تحلیل موران جهانی، تحلیل انسلین موران محلی، تحلیل نقاط داغ (گیتس-­اردجی) و تحلیل خوشه و ناخوشه رندرینگ الگوهای همبستگی مکانی آلودگی صوتی ارزیابی شد و در پایان با استفاده از منحنی شاخص عملکرد، صحت مکانی رویکردهای مورد استفاده، بررسی شد. نتایج نشان داد تغییرات همبستگی مکانی پهنه‌­های با آلودگی صوتی دارای همبستگی مثبت و الگوی خوشه‌­ای است. بر این اساس پهنه‌­های با آلودگی صوتی زیاد دارای الگوی خوشه‌­ی بالا است و بخش­‌های شرقی و شمالی منطقه‌­ی مطالعاتی را شامل می­‌شود. در حالی‌که پهنه­‌های با آلودگی صوتی کم، دارای الگوی خوشه­‌ای پایین است و قسمت­‌های جنوبی و مرکزی منطقه­‌ی مطالعاتی را در بر می‌­گیرد. ارزیابی صحت مکانی الگوهای همبستگی مکانی آلودگی صوتی نشان داد که بیشترین میزان سطح زیر منحنی مربوط به روش تحلیل نقاط داغ (96/0) و کمترین میزان آن مربوط به روش تحلیل خوشه و ناخوشه رندرینگ (89/0) است. به‌طور کلی، رویکرد تحلیل نقاط داغ نسبت به دو روش دیگر از صحت مکانی بیشتری برخوردار است و نمودار مشخصه‌­ی عملکرد، معیار مناسبی برای ارزیابی صحت مکانی رویکردهای مبتنی بر آمار فضایی است. نتایج این مطالعه می‌­تواند به مدیران و برنامه‌­ریزان سرزمین برای هم­سو کردن استراتژی‌­های مدیریتی در کاهش آلودگی صوتی کمک کند.

کلیدواژه‌ها


  • Abdollahi, S., Ildoromi, A., Salmanmahini, A. & Fakheran, S. (2019). Determination and quantification of the landscape aesthetic value in central part of Isfahan Province. Iranian Journal of Applied Ecology, 7(4), 31-42. DOI: 10.29252/ijae.7.4.31. (In Persian)
  • Abdollahi, S., Ildoromi, A., Salmanmahini, A. & Fakheran, S. (2021). Evaluating spatial patterns of ecosystem services based on a comparative approach on spatial statistics in the central part of Isfahan Province. Geography and Environmental Sustainability, 11(1), 41-54. DOI: 10.22126/ges.2021.5957.2326. (In Persian)
  • Ajoku, B. C. & Amadi-Wali, O. (2019). Analysis of noise pollution levels across land use types in port-harcourt metropolis, rivers State, Nigeria. IOSR Journal of Humanities and Social Science, 24, 22-31. DOI: 10.9790/0837-2410092231.
  • Akbari, E., Darvishi Boloorani, A. & Neysani Samani, N. (2017). Landslide susceptibility mapping using fuzzy-analytic network process. RS & GIS for Natural Resources, 8(3), 73-88. (In Persian)
  • Aliabadi, K. & Dadashi Roudbari, A. A. (2016). Assessing changes patterns of spatial autocorrelation of maximum temperature of Iran. Arid Regions Geographic Studies, 6(21), 86-104. (In Persian)
  • Amasha, A., El-Magd, I. A. & Ali, E. (2018). Geospatial auto-correlation statistical analysis to evaluate the seismic magnitudes and its implications on the Mediterranean coastal zone of Egypt. Physical Science International Journal, 20(3), 1-15. DOI: 10.9734/PSIJ/2018/46208.
  • Asadi, M. & Karami, M. (2017). Representation of Temperature Variability in Fars Province Using Spatial Statistics. Geographical Research, 32(1), 64-75. (In Persian)
  • Bartaw, I., Hajinezhad, A., Asgary, A. & Goli, A. (2013). Pattern analysis on Residential burglary by Exploratory Spatial Data Analysis (ESDA), Case study: Zahedan city. Strategic Research on Social Problems in Iran, 2(2), 1-23. DOI: 20.1001.1.23221453.1392.2.2.1.7. (In Persian)
  • Clark, C., Crombie, R., Head, J., van Kamp, I., van Kempen, E. & Stansfeld, S. A. (2012). Does traffic-related air pollution explain associations of aircraft and road traffic noise exposure on children's health and cognition? A secondary analysis of the United Kingdom sample from the RANCH Project. American Journal of Epidemiology, 176(4), 327-337. DOI: 10.1093/aje/kws012.
  • Fallah Galharei, Gh. & Asadi, M. (2018). An Assessment of Spatial-temporal Alteration of
  • Sunshine Hours in Iran. Journal of Geography and Planning, 22(64), 229-246. (In Persian)
  • Fang C., Wang, Z. & Xu, G. (2016). Spatial-temporal characteristics of PM2. 5 in China: A city-level perspective analysis. Journal of Geographical Sciences, 26(11), 1519-1532. DOI: 10.1007/s11442-016-1341-9.
  • Figueroa-Alfaro, R. W. & Tang, Z. (2017). Evaluating the aesthetic value of cultural ecosystem services by mapping geo-tagged photographs from social media data on Panoramio and Flickr. Journal of Environmental Planning and Management, 60(2), 266-281. DOI: 10.1080/09640568.2016.1151772.
  • Fathi Najafabadi, L., Esmaili Sari, A. & Ghasempouri, M. (2007). Comparative study of the role of physical and biological barriers in reducing noise pollution between Nur Forest Park and Si-Sangan Forest Park, Nur. Iran, Journal of Environmental Sciences and Technology, 9(1), 79-86. (In Persian)
  • Fu, W. J., Jiang, P. K., Zhou, G. M. & Zhao, K. L. (2014). Using Moran’s, I and GIS to study the spatial pattern of forest litter carbon density in a subtropical region of southeastern China. Biogeosciences, 11, 2401-2409. DOI: 10.5194/bg-11-2401-2014.
  • Giles-Corti, B., Vernez-Moudon, A., Reis, R., Turrell, G, Dannenberg, A. L., Badland, H., Foster, S., Lowe, M., Sallis, J. F. & Stevenson, M., (2016). City planning and population health: A global challenge. Lancet, 388, 2912-2924. DOI: 10.1016/S0140-6736(16)30066-6.
  • Jana, M. & Sar, N. (2016). Modeling of hotspot detection using cluster outlier analysis and Getis-Ord Gi* statistic of educational development in upper-primary level, India. Modeling Earth Systems and Environment, 2, 60. https://doi.org/10.1007/s40808-016-0122-x.
  • Khayami, E., Mohammadi, M., Bahadori, M., Hasani, F. & ghorbani, A. (2019). Evaluation and Zonation of Noise Pollution in Vakil-Abad Highway, Mashhad. Journal of Natural Environment, 72(1), 73-83. (In Persian)
  • Kim, R. & Berg, M. V. D. (2010). Summary of night noise guidelines for Europe, Noise and Health, 12, 47-61. DOI: 10.4103/1463-1741.63204.
  • Lea, J. D. & Harvey, J. T. (2015). Using spatial statistics to characterize pavement properties, International Journal of Pavement Engineering, 16(3), 239-255. Doi: 10.1080/10298436.2014.942856.
  • Levine, N. (2013). Crime Stat IV: A Spatial Statistics Program for the Analysis of Crime Incident Locations, Version 4.0. Washington, DC, The National Institute of Justice, http://dx.doi.org/10.3886.
  • Li, Y., Zhang, L, Yann J., Wang, P., Hu, N., Cheng, W. & Fu, B. (2017). Mapping the hotspots and cold spots of ecosystem services in conservation priority setting. Journal of Geographical Sciences, 27(6), 681-696. DOI: 10.1007/s11442-017-1400-x.
  • Majidi, F. & Khosravi, Y. (2016). Pollution evaluation of city center of Zanjan by geographic information system (GIS). Iranian Journal of Health and Environment, 9(1), 91-102 (In Persian)
  • Menafoglio, A. & Secchi, P. (2017). Statistical analysis of complex and spatially dependent data: A review of object oriented spatial statistics. European Journal of Operational Research, 258(2), 401-410. Doi: 10.1016/j.ejor.2016.09.061.
  • Miri, M., Ghaneian, M. T., Gholizadeh, A., Yazdani Avval, M. & Nikoonahad, A. (2016). Assessment of spatial analysis methods in mapping of air pollution in mashhad. Journal of Environmental Health Engineering, 3(2), 143-154. (In Persian)
  • Nadian, M., Mirzaei, R. & Soltani Mohammadi, S. (2018). Application of moran'si autocorrelation in spatial-temporal analysis of PM2.5 pollutants (a case study: tehran city). Journal of Environmental Health Engineering, 5(3), 197-213. DOI: 10.29252/jehe.5.3.197. (In Persian)
  • Okunlola, O. A., Alobid, M., Olubusoye, O. E., Ayinde, K., Lukman, A. F. & Szucs, I. (2021). Spatial regression and geostatistics discourse with empirical application to precipitation data in Nigeria, Scientific Reports, 11(1), 16848. Doi: 10.1038/s41598-021-96124-x.
  • Pirali, A., Hedayati, A., Pourmanafi, S., Beyraghdar Kashkooli, O. & Ghorbani, R. (2019). Investigation of changes of spatial autocorrelation patterns of chlorophyll-a in Choghakhor International wetland using hot
  • spots index (Gi*) and remote sensing. Iran Science Fisheries Journal, 28(1), 155-164. DOI: 10.22092/isfj.2019.118978. (In Persian)
  • Possolo, A. (2016). Spatial statistics: Marks, maps, and shapes. Quality Engineering, 28(1), 69-90. DOI: 10.1080/08982112.2015.1100457.
  • Rahimi, M. & Fakheran, S. (2015). Investigation of SPL sound pressure level variability along natural-urban gradient (Case study: Central part of Isfahan province). International conference on sustainable development, strategies and challenges with a focus on Agriculture, Natural Resources, Environment and Tourism, 24-26 Feb 2015, Tabriz, Iran. (In Persian)
  • Rosenberg, M. S. & Anderson, C. D. (2011). PASSaGE: pattern analysis, spatial statistics and geographic exegesis, version 2. Methods in Ecology and Evolution, 2, 229-232. DOI: 10.1111/j.2041-210X.2010. 00081.x.
  • Saeidi, S., Mohammadzadeh, M., Salmanmahini, A. & Mirkarimi, S. H. (2017). Performance evaluation of multiple methods for landscape aesthetic suitability mapping: A comparative study between Multi-Criteria Evaluation, Logistic Regression and Multilayer Perceptron neural network. Land Use Policy, 67, 1-12. Doi: 10.1016/j.landusepol.2017.05.014.
  • Sakieh, Y., Jaafari, Sh. Ahmadi, M. & Danekar, A. (2017). Green and calm: modeling the relationships between noise pollution propagation and spatial patterns of urban structures and green covers. Urban Forestry& Urban Greening, 24, 195-211. Doi: 10.1016/j.ufug.2017.04.008.
  • Sayadi Anari, M. & Movafagh, A. (2014). Environmental Noise Pollution Level at Birjand City Using Statistical and GIS Techniques. Journal of Environmental Studies, 40(3), 693-710. DOI: 10.22059/jes.2014.52214. (In Persian)
  • Singh, D., Kumari, N. & Sharma, P. (2018). A review of adverse effects of road traffic noise on human health. Fluctuation and Noise Letters, 17(1), 1-12. doi.org/10.1142/S021947751830001X.
  • Sordello, R., Flamerie De Lachapelle, F., Livoreil, B. & Vanpeene, S. (2019). Evidence of the impact of noise pollution on biodiversity: a systematic map. Environmental Evidence, 8(8). Doi: 10.1186/s13750-019-0146-6.
  • Takagi, D. & Shimada, T. (2019). A Spatial regression analysis on the effect of neighborhood-level trust on cooperative behaviors: comparison with a multilevel regression analysis. Frontiers in Psychology, 10. doi: 10.3389/fpsyg.2019.02799.
  • Torkashvand, M. (2017). Detection of heat islands over Arak city based on spatial auto correlation analysis. Quarterly Journal of Environmental Based Territorial Planning, 9(35), 123-148. (In Persian)
  • Yuan, Y., Cave, M. & Zhang, C. (2018). Using Local Moran’s, I to identify contamination hotspots of rare earth elements in urban soils of London. Applied Geochemistry, 88, 167-178. Doi: 10.1016/j.apgeochem.2017.07.011.
  • Zannin, P. H. T. & Sant-Ana, D. Q. (2011). Noise mapping at different stages of a freeway redevelopment project- A case study in Brazil, Applied Acoustics, 72(8), 479-486. Doi: 10.1016/j.apacoust.2010.09.014.
  • Zare, S., Ahmadi, S. & Sarebanzadeh, K. (2018). Principle of measurement in equivalent noise level and noise sources sound power based on: ISO 9612, ISO 3746. Tehran, Fanavaran Press. (In Persian)