(Air Quality Monitoring Around Al-Doura Power Plant by Using Onboard UAV Measuring System in Baghdad, Iraq) of the student (Sama Jamal Saadi)(مراقبة نوعية الهواء حول محطة كهرباء الدورة باستخدام نظام القياس المحمول على الطائرات المسيرة بغداد/العراق)مناقشة
by
قسم علوم الحياة
College of Science for Women
كما تتضمن الدراسة اجراء قياس تراكيز ملوثات ومقارنتها مع المعايير العالمية (WHO, US EPA) والمعايير المحلية. كما استُخدمت أدوات نظم المعلومات الجغرافية (GIS) لرسم خرائط التوزيع المكاني للملوثات وتحديد النقاط الساخنة للتلوث. للتلوث. كما تناولت الدراسة تحليل مؤشر جودة الهواء (AQI) كأداة لتقييم مستويات تلوث الهواء، وقد ساعد هذا التحليل في رصد التغيرات الموسمية والجغرافية في جودة الهواء.
وتهدف الرسالة الى تطوير وتطبيق نظام مراقبة آني لمؤشر جودة الهواء، باستخدام نظام قياس مثبت على متن الطائرة المسيرة (UAV)، لقياس جودة الهواء فوق المنطقة المحيطة بمحطة الدورة للطاقة، بغداد، العراق.
تم توظيف طائرة من نوع DJ Phantom ٤ Pro مزّودة بمجموعة حساسات منخفضة التكلفة ومعايرة (CO,CO٢, SO٢, NO٢, PM٢.٥, VOCS). نُفذت عملية أخذ العينات على ارتفاعات مختلفة باستخدام ومحطات أرضية ثابتة، وشاحنة متنقلة، والطائرة المسيرة، وذلك خلال موسمي الجاف والرطب. وقد تم جمع بيانات في كل موسم وفقا للمدة الزمنية المحددة من قبل وكالة حماية البيئة الامريكية (US EPA) لكل ملوث. أظهرت النتائج تجاوز تراكيز بعض الملوثات- – للحدود المسموح بها في عدة مواقع، كما في CO (٢٧ جزء بالمليون) و NO٢ (٦٧٠ جزء بالبليون). وأظهرت تحاليل الـ ANOVA فروقات معنوية ذات دلالة إحصائية بين الموقع والمواسم. وظهرت قياسات الطائرات بدون طيار لـ AQI لكل من CO٢ و NO٢ على أنهما “غير صحيين للغاية”. في المقابل، بقيت مستويات O٣ في جميع المواقع ضمن فئة “جيدة”، حيث تعكس قيم مؤشر جودة الهواء (١٠،١١) تركيزات آمنة أقل من ١١.٧ جزء في المليار. أوضحت خرائط نظام المعلومات الجغرافية (GIS) اتجاهات التشتت وتدرجات التركيز بوضوح في جميع أنحاء منطقة الدراسة. لقد أثبتت الدراسة أن منطقة الدروة تعاني من تلوّث بيئي، كما أكدت النتائج أن استخدام الطائرات المسيرة المدمجة مع نظم التحليل المكاني يمثل حلاً علمياً وفعّالاً لتقييم الوضع البيئي في المناطق الصناعية غير الخاضعة للمراقبة
التقدير النهائي: جيد جدا.
The study also involves measuring pollutant concentrations and comparing them with international standards (WHO, US EPA) as well as local regulations. Geographic Information System (GIS) tools were employed to map the spatial distribution of pollutants and to identify air pollution hotspots. Additionally, the study examined the Air Quality Index (AQI) as a tool to evaluate pollution levels, which helped in tracking seasonal and geographical variations in air quality.
This thesis aims to develop and implement a real-time air quality monitoring system using an onboard UAV-based measurement platform to assess air quality over the area surrounding the Al-Doura power plant in Baghdad, Iraq.
A DJI Phantom 4 Pro drone equipped with a calibrated, low-cost sensor array (CO, CO₂, SO₂, NO₂, PM₂.₅, VOCs) was employed in this study. Air sampling was conducted at various altitudes using the UAV, fixed ground stations, and a mobile monitoring vehicle during both the dry and wet seasons. Data collection for each pollutant followed the time intervals specified by the United States Environmental Protection Agency (US EPA). The results indicated that concentrations of certain pollutants exceeded permissible limits in multiple locations—for example, CO (27 ppm) and NO₂ (670 ppb). ANOVA analyses revealed statistically significant differences between sites and seasons. UAV-based AQI measurements for CO₂ and NO₂ classified them as ‘very unhealthy.’ In contrast, O₃ levels across all sites remained within the ‘good’ category, with AQI values of 10–11, corresponding to safe concentrations below 11.7 ppb. GIS-based maps clearly illustrated dispersion patterns and concentration gradients across the study area. The findings confirm that the Al-Doura region is experiencing environmental pollution. Moreover, the integration of UAVs with spatial analysis tools proved to be a scientifically reliable and effective approach for assessing environmental conditions in unmonitored industrial areas.
Final Grade: Very Good
