Fusión de mediciones de calidad del aire con las variables meteorológicas para mejorar la estimación espacial de datos en la ciudad de Bogotá
Date
2019-04-05Authors
Moreno Niño, Daniel RicardoDirectors
Méndez Chaves, DiegoPublisher
Pontificia Universidad Javeriana
Faculty
Facultad de Ingeniería
Program
Maestría en Ingeniería Electrónica
Obtained title
Magíster en Ingeniería Electrónica
Type
Tesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
COAR
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Citación
Metadata
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English Title
Fusion of air quality measurements with meteorological variables to improve the spatial estimation of data in Bogotá cityResumen
Este estudio se enfoca en el desarrollo y la implementación de un nodo de Internet de las Cosas (IoT) diseñado para mejorar la estimación espacial de los datos de calidad del aire en Bogotá. Mediante el aprovechamiento de técnicas de fusión de datos e interpolación, como la regresión lineal multivariable y la estimación espacial de Kriging, nuestra investigación reveló que la temperatura se presenta como una variable uniforme con una capacidad de estimación muy precisa. Unido a lo anterior, nuestro modelo encontró que las variables PM2.5 y PM10 poseen un coeficiente de determinación no despreciable que hace posible la estimación de valores entre ellas.
No obstante, identificamos una limitación significativa relacionada con la insuficiencia de estaciones de calidad del aire en Bogotá, lo cual plantea desafíos para la construcción de un modelo de estimación espacial de la contaminación. En respuesta a esta carencia, nuestro prototipo ofrece una solución rentable al reducir considerablemente los costos asociados con las estaciones de contaminación atmosférica existentes en un factor de 200.
Este avance presenta implicaciones prometedoras para ampliar la infraestructura de monitoreo y mejorar la precisión en las evaluaciones de la calidad del aire en entornos urbanos.
Abstract
This study focuses on the development and implementation of an Internet of Things (IoT) node designed to enhance the spatial estimation of air quality data in Bogotá. By leveraging data fusion and interpolation techniques, such as multivariable linear regression and spatial estimation of Kriging, our research revealed that temperature appears as a uniform variable with very precise estimation capabilities. Additionally, our model found that PM2.5 and PM10 variables have a non-negligible coefficient of determination that enables the estimation of values between them.
However, we identified a significant limitation related to the insufficient air quality stations in Bogotá, which poses challenges for constructing a spatial pollution estimation model. In response to this deficiency, our prototype provides a cost-effective solution by substantially reducing the costs associated with existing air pollution stations by a factor of 200.
This advancement holds promising implications for expanding monitoring infrastructure and improving accuracy in air quality assessments in urban environments.
Themes
Maestría en ingeniería electrónica - Tesis y disertaciones académicasInternet de las cosas
Calidad del aire
Gestión ambiental
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