Statistical modelling and prediction of pollutants in the urban atmosphere of Salamanca, Spain

Panero, C.; Pablo, Fernando de; Sánchez, José Miguel; Tomás, C.

doi:10.1007/s004840050044

Cited by 3 publications

(3 citation statements)

References 7 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The daily variability of the O 3 concentration recorded at a given station strongly depends on the urban, suburban or rural nature of the station (Angle and Sandhu 1989). Accordingly, the choice of hourly data should allow one to know what kind of factor most affects the variability of O 3 ; that is, whether local factors, such as traffic (Panero et al 1997), most affect the variability in O 3 concentrations or whether regional factors determine variability to a greater extent. In the first case, the stations located in a given subregion or even in the same city will not necessarily show the same variability pattern.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Spatial and temporal variability of ground-level ozone in Castilla-León (Spain)

Álvarez

Pablo

Tomás

et al. 2000

International Journal of Biometeorology

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

Ozone is a secondary air pollutant that has received extensive attention in the literature, mainly because of the adverse effects that exposure to it can cause, particularly in vegetation during the growing season. Because meteorological conditions strongly influence the efficiency of photochemical processes leading to ozone formation and destruction, ground-level ozone air pollution is currently being considered as a regional-scale phenomenon rather than a local one. This role of O3 as a regional-scale pollutant often implies the handling of large data sets in order to obtain information about its spatial and temporal variability patterns over a given broad region. Rotated principal component analysis (RPCA) is known to be one of the most powerful mathematical tools that can be used to achieve this aim. RPCA was applied in this paper to the summer and winter hourly time series of ground-level O3, concentrations recorded during 2 consecutive years (1996-1997) at 26 urban and suburban sites in Castilla-León (Spain). This procedure permitted the identification of different subregions where O3 concentrations show different spatio-temporal variability patterns. These variability patterns are mainly associated with the interaction of regional-level meteorological and anthropogenic factors. Some differences between winter and summer patterns were also found.

show abstract

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Spatial and temporal variability of ground-level ozone in Castilla-León (Spain)

Álvarez

Pablo

Tomás

et al. 2000

International Journal of Biometeorology

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…The relationship between surface and atmospheric characteristics and pollutant behaviour is explored by Cuhadaroglu and Demirci (1997), Lu, J. et al (1997a;1997b), McElroy (1997), Panero et al (1997) and Taha (1997b). Several articles on the topic`urban heat islands and cool communities' appeared in Energy and Buildings, Volume 25, issue 2, during 1997, exploring the role of surface albedo manipulation and urban tree planting on cooling load demand and air quality in cities (Akbari et al, 1997a;1997b;Berdahl and Bretz, 1997;Bretz and Akbari, 1997;Parker and Barkaszi, 1997;Simpson and McPherson, 1997;Taha, 1997a;Taha et al, 1997).…”

Section: Urban Climatologymentioning

confidence: 99%

Micro- and mesoclimatology

Arnfield

1998

Progress in Physical Geography: Earth and Environment

View full text Add to dashboard Cite

“…Από την εξέταση των συναρτήσεων, για τη χρονοσειρά των 24-ωρων συγκεντρώσεων PM 10, οι οποίες παρατίθενται στη συνέχεια, φαίνεται ότι αυτή η προϋπόθεση πληρείται για τις χρονικές υστερήσεις μίας και επτά ημερών. (Panero et al, 1997;Jorquera et al, 1998;Slini et al, 2002 Hill et al, 1994;Paliwal and Kumar, 2009). (Lu et al, 2002a;Grivas and Chaloulakou 2006;Gietl and Klemm, 2009) Αν και συχνά αναπτύσσονται μοντέλα για την πρόγνωση των ωριαίων συγκεντρώσεων (αερίων ρύπων) για τις επόμενες 1-2h (Pelliccioni and Poli, 2000;Viotti et al, 2001;Prakash et al, 2011), η συγκεκριμένη προγνωστική διάσταση (nowcasting) έχει περιορισμένο ερευνητικό ενδιαφέρον (αν και σε επιχειρησιακό επίπεδο ενδέχεται να γνωρίσει εφαρμογή).…”

Section: ικανότητα γενίκευσης (Generalization) νευρωνικών δικτύωνunclassified

Συγκεντρώσεις Αιωρουμένων Σωματιδίων Στην Ατμόσφαιρα Της Αθήνας

Γρίβας¹,

Grivas²

View full text Add to dashboard Cite

Αντικείμενο της διατριβής αποτέλεσε η μελέτη του προβλήματος της σωματιδιακής ρύπανσης στην Αθήνα, όπως διαμορφώθηκε κατά την περίοδο που ακολούθησε την εξαγγελία της οδηγίας 99/30/EC. Βασικό μέσο προσέγγισης ήταν η πραγματοποίηση μετρήσεων πεδίου για τον χαρακτηρισμό των αιωρουμένων σωματιδίων. Οι μετρήσεις επικεντρώθηκαν στα κλάσματα PM10, PM2.5 και PM1, στις κατ’αριθμό ολικές σωματιδιακές συγκεντρώσεις (TNC) και τις κατανομές τους και στη χημική σύσταση των σωματιδίων σε στοιχειακό και οργανικό άνθρακα. Η κύρια κατεύθυνση της διαδικασίας χαρακτηρισμού στοχεύει στον εντοπισμό των παραγόντων που ελέγχουν τις χρονικές/χωρικές διακυμάνσεις των επιπέδων. Η αξιοποίηση των μετρήσεων πραγματοποιήθηκε σε ένα πλαίσιο στοχαστικής ανάλυσης δεδομένων, που περιέλαβε τεχνικές διερευνητικής και επαγωγικής στατιστικής, πολυμεταβλητής ανάλυσης, ανάλυσης χρονοσειρών - φασματικής ανάλυσης και γεωστατιστικής. Τα ευρήματα απ’ τη διαδικασία χαρακτηρισμού αξιοποιήθηκαν στην ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης συγκεντρώσεων. Για την χωρική εκτίμηση, αναπτύχθηκαν μοντέλα τύπου regression mapping, με χρήση δεδομένων GIS. Παράλληλα αξιολογήθηκαν μοντέλα χωρικής παρεμβολής.Κύρια μεθοδολογία χρονικής πρόρρησης ήταν τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα, τα οποία αξιολογήθηκαν συγκριτικά με εναλλακτικές μεθόδους (MLR, ARIMA, PLSR, CART). Εξετάσθηκαν τεχνικές επιλογής μεταβλητών εισόδου (όπως γενετικοί αλγόριθμοι) και η αποτελεσματικότητα της εκμάθησης με αλγορίθμους τοπικής και ολικής (προσομοιωμένη ανόπτηση) βελτιστοποίησης.Από τα αποτελέσματα προέκυψαν υπερβάσεις των οριακών τιμών για τις συγκεντρώσεις PM10 και PM2.5, ενώ υψηλά ήταν τα επίπεδα PM1. Οι συσχετίσεις μεταξύ των κατά μάζα και κατ’αριθμό συγκεντρώσεων ΤΝC ήταν ασθενέστατες. Ενώ τα επίπεδα στοιχειακού άνθρακα χαρακτηρίζονται ως μέτρια, για τον οργανικό άνθρακα ήταν υψηλά, αναδεικνύοντας τα οργανικά σωματίδια ως τη χημική ομάδα με την υψηλότερη συμμετοχή στις συγκεντρώσεις PM. Διαπιστώθηκε, μέσω της μεθοδολογίας EC tracer, ότι σημαντικό ποσοστό των οργανικών σωματιδίων είναι δευτερογενούς προέλευσης.Ως κύριοι παράγοντες που σχετίζονται με τις παρατηρούμενες χρονικές διακυμάνσεις, προσδιορίσθηκαν η κυκλοφορία οχημάτων, οι δευτερογενείς διαδικασίες σχηματισμού και η ενδο-αστική μεταφορά. Σε χωρικό επίπεδο, ενώ η κατανομή των επιπέδων είναι σχετικά ανομοιογενής, παρατηρούνται σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ θέσεων μέτρησης.Τα μοντέλα χωρικής πρόβλεψης PM10 που αναπτύχθηκαν εμφάνισαν πολύ υψηλή απόδοση, παρέχοντας ικανοποιητική χαρτογραφική απεικόνιση των επιπέδων PM10 στην περιοχή. Σχετικά με τη βραχυχρόνια σημειακή πρόβλεψη αναπτύχθηκαν δυο κατηγορίες μοντέλων, για μέσες ημερήσιες και ωριαίες συγκεντρώσεις PM10 της επόμενης ημέρας, σε διάφορες θέσεις στην περιοχή. Η προγνωστική ικανότητα των μοντέλων νευρωνικών δικτύων ήταν υψηλή, ειδικά σε σύγκριση με τα εναλλακτικά στατιστικά μοντέλα. Από την περίληψη θα ληφθούν υπ’ όψη μόνο οι πρώτοι 2500 χαρακτήρες μαζί με τα κενά (~450 λέξεις). στις κατ’αριθμό ολικές σωματιδιακές συγκεντρώσεις (TNC) και τις κατανομές τους και στη χημική σύσταση των σωματιδίων σε στοιχειακό και οργανικό άνθρακα. Η κύρια κατεύθυνση της διαδικασίας χαρακτηρισμού στοχεύει στον εντοπισμό των παραγόντων που ελέγχουν τις χρονικές/χωρικές διακυμάνσεις των επιπέδων. Η αξιοποίηση των μετρήσεων πραγματοποιήθηκε σε ένα πλαίσιο στοχαστικής ανάλυσης δεδομένων, που περιέλαβε τεχνικές διερευνητικής και επαγωγικής στατιστικής, πολυμεταβλητής ανάλυσης, ανάλυσης χρονοσειρών - φασματικής ανάλυσης και γεωστατιστικής. Τα ευρήματα απ’ τη διαδικασία χαρακτηρισμού αξιοποιήθηκαν στην ανάπτυξη μοντέλων πρόβλεψης συγκεντρώσεων. Για την χωρική εκτίμηση, αναπτύχθηκαν μοντέλα τύπου regression mapping, με χρήση δεδομένων GIS. Παράλληλα αξιολογήθηκαν μοντέλα χωρικής παρεμβολής.Κύρια μεθοδολογία χρονικής πρόρρησης ήταν τα τεχνητά νευρωνικά δίκτυα, τα οποία αξιολογήθηκαν συγκριτικά με εναλλακτικές μεθόδους (MLR, ARIMA, PLSR, CART). Εξετάσθηκαν τεχνικές επιλογής μεταβλητών εισόδου (όπως γενετικοί αλγόριθμοι) και η αποτελεσματικότητα της εκμάθησης με αλγορίθμους τοπικής και ολικής (προσομοιωμένη ανόπτηση) βελτιστοποίησης.Από τα αποτελέσματα προέκυψαν υπερβάσεις των οριακών τιμών για τις συγκεντρώσεις PM10 και PM2.5, ενώ υψηλά ήταν τα επίπεδα PM1. Οι συσχετίσεις μεταξύ των κατά μάζα και κατ’αριθμό συγκεντρώσεων ΤΝC ήταν ασθενέστατες. Ενώ τα επίπεδα στοιχειακού άνθρακα χαρακτηρίζονται ως μέτρια, για τον οργανικό άνθρακα ήταν υψηλά, αναδεικνύοντας τα οργανικά σωματίδια ως τη χημική ομάδα με την υψηλότερη συμμετοχή στις συγκεντρώσεις PM. Διαπιστώθηκε, μέσω της μεθοδολογίας EC tracer, ότι σημαντικό ποσοστό των οργανικών σωματιδίων είναι δευτερογενούς προέλευσης.Ως κύριοι παράγοντες που σχετίζονται με τις παρατηρούμενες χρονικές διακυμάνσεις, προσδιορίσθηκαν η κυκλοφορία οχημάτων, οι δευτερογενείς διαδικασίες σχηματισμού και η ενδο-αστική μεταφορά. Σε χωρικό επίπεδο, ενώ η κατανομή των επιπέδων είναι σχετικά ανομοιογενής, παρατηρούνται σημαντικές συσχετίσεις μεταξύ θέσεων μέτρησης.Τα μοντέλα χωρικής πρόβλεψης PM10 που αναπτύχθηκαν εμφάνισαν πολύ υψηλή απόδοση, παρέχοντας ικανοποιητική χαρτογραφική απεικόνιση των επιπέδων PM10 στην περιοχή. Σχετικά με τη βραχυχρόνια σημειακή πρόβλεψη αναπτύχθηκαν δυο κατηγορίες μοντέλων, για μέσες ημερήσιες και ωριαίες συγκεντρώσεις PM10 της επόμενης ημέρας, σε διάφορες θέσεις στην περιοχή. Η προγνωστική ικανότητα των μοντέλων νευρωνικών δικτύων ήταν υψηλή, ειδικά σε σύγκριση με τα εναλλακτικά στατιστικά μοντέλα. Από την περίληψη θα ληφθούν υπ’ όψη μόνο οι πρώτοι 2500 χαρακτήρες μαζί με τα κενά (~450 λέξεις). Η περίληψη πρέπει να περιλαμβάνει τον στόχο, τη μεθοδολογία και τα αποτελέσματα - συμπεράσματα της διατριβής.

show abstract

Statistical modelling and prediction of pollutants in the urban atmosphere of Salamanca, Spain

Cited by 3 publications

References 7 publications

Spatial and temporal variability of ground-level ozone in Castilla-León (Spain)

Spatial and temporal variability of ground-level ozone in Castilla-León (Spain)

Micro- and mesoclimatology

Συγκεντρώσεις Αιωρουμένων Σωματιδίων Στην Ατμόσφαιρα Της Αθήνας

Contact Info

Product

Resources

About