Гиперлокальные данные об окружающей среде с помощью мобильной платформы в городских условиях

Dec 02, 2023

Научные данные, том 10, Номер статьи: 524 (2023) Цитировать эту статью

37 доступов

Подробности о метриках

Экологические данные с высоким пространственно-временным разрешением имеют жизненно важное значение для принятия мер по решению проблем устойчивого развития городов. Тем не менее, доступ к гиперлокальным источникам экологических данных ограничен из-за отсутствия инфраструктуры мониторинга, постоянного качества данных и доступности данных для общественности. В этом документе представлены данные об окружающей среде (PM, NO2, температура и относительная влажность), собранные с 2020 по 2022 год и откалиброванные в четырех установках в трех городах мира. Каждая кампания по сбору данных была нацелена на конкретную городскую экологическую проблему, связанную с качеством воздуха, например разнообразие деревьев, неравенство в воздействии на сообщества и чрезмерное использование ископаемого топлива. Во-первых, мы представляем дизайн мобильной платформы и ее развертывание в Бостоне (США), Нью-Йорке (США) и Бейруте (Ливан). Во-вторых, мы представляем процесс очистки и проверки данных о качестве воздуха. Наконец, мы объясняем формат данных и то, как гиперлокальные наборы экологических данных могут использоваться отдельно и вместе с другими данными для содействия принятию решений на основе фактических данных. Наши мобильные наборы данных экологического зондирования включают в себя города различного масштаба, что направлено на решение проблемы нехватки данных в развивающихся регионах и поддержку разработки обоснованной экологической политики.

Измерение(я)

Твердые частицы, газообразные загрязняющие вещества

Тип(ы) технологии

Недорогая платформа для измерения окружающей среды (City Scanner)

Пример характеристики — окружающая среда

Город

Пример характеристики – Местоположение

Глобальный

Быстрая урбанизация ставит новые проблемы устойчивого развития перед планировщиками, инженерами, учеными и гражданами в эпоху изменения климата. Гиперлокальные данные об окружающей среде желательны для ученых и практиков для выявления горячих точек воздействия, понимания пространственного распределения загрязнения городского воздуха и поддержки научно обоснованных мер по смягчению последствий изменения климата. Тем не менее, сбор гиперлокальных данных остается проблемой как в развитых, так и в развивающихся регионах. Среди всех данных о городской окружающей среде данные о загрязнении воздуха являются одними из самых сложных для мониторинга из-за их высокой пространственной и временной изменчивости. В городах источники выбросов загрязнения воздуха разнообразны, а рассеивание выбросов весьма нестабильно1. В последние годы мобильный мониторинг играет все более важную роль в дополнении традиционных методов мониторинга, таких как стационарный мониторинг и спутниковое дистанционное зондирование2,3,4. Он представляет собой высокомасштабируемую альтернативу для работы в различных городских условиях, генерируя данные высокого разрешения.

Методы мобильного измерения качества воздуха документированы в быстро расширяющемся объеме литературы. Наиболее примечательные из них включают серию исследований, проведенных в сотрудничестве с автомобилями Google Street View в Хьюстоне, районе залива Сан-Франциско, Амстердаме, Копенгагене и Лондоне (https://www.google.com/earth/outreach/special-projects). /качество воздуха). В городах носили эталонные и исследовательские мониторы воздуха, которые неоднократно измеряли большинство участков улиц в периоды от месяцев до лет. Их необработанные данные были частично опубликованы через стороннюю онлайн-базу данных и API (https://explore.openaq.org). Хотя пространственный и временной охват был обширным, кампании Google по мониторингу воздуха были сосредоточены на густонаселенных городских районах с хорошей плотностью выборки изображений улиц. Мобильные приборы мониторинга и лаборатории, которыми управляют ученые, являются еще одним важным источником данных о качестве воздуха. Тем не менее, конечными результатами такого внедрения часто являются научные статьи и отчеты, обычно без публикации полного набора данных5,6,7,8. Несмотря на то, что к некоторым документам прилагаются файлы необработанных данных, качество данных от проекта к проекту менее единообразно, учитывая разницу в объеме исследований, инструментах, персонале, методах отбора проб и проверке данных. Еще один важный источник данных о качестве воздуха обеспечивается благодаря более широкому внедрению недорогих технологий измерения воздуха, гражданской науки и краудсорсинговых кампаний по мониторингу9. Более того, отсутствие единого канала с открытым исходным кодом для индексации и получения данных отдельных исследований создало существенное препятствие для доступа и дальнейшего использования этих данных за пределами научных публикаций неакадемическими работниками.