Platforma airly.eu/opole/

Transkrypt

1 Platforma airly.eu/opole/ Dane prezentowane na Platformie Dla wszystkich czujników prezentowane są informacje: - stężenie PM2.5 [μg/m 3 ] - stężenie PM10 [μg/m 3 ] - temperatura w C - wilgotność względna w % - ciśnienie (przeliczone na poziom morza) w hpa Dla stacji włączonych w Państwowy Monitoring Środowiska prezentowane są dane dotyczące zanieczyszczeń pyłowych (PM2.5 i/lub PM10) w zależności od badanych przez stację frakcji. Wszystkie frakcje pyłowe powyżej podawane są w μg/m 3 oraz w wartościach procentowych. Dla PM10 - wartość procentowa w odniesieniu do normy średniogodzinowej rekomendowanej przez Światową Organizację Zdrowia/poziomu dopuszczalnego średniodobowego w Polsce (50 μg/m 3 ), dla PM2.5 - do normy średniogodzinowej WHO/poziomu dopuszczalnego średniorocznego w Polsce (25 μg/m 3 ). Wszystkie wartości podawane są dla każdej pełnej godziny (średnia z poprzedniej godziny) do 24 godzin wstecz oraz - dla czujników Airly - wartości aktualne (średnia godzinna krocząca czyli np. o 15:43 od 14:43 do 15:43) - oznaczone są wtedy informacją dane na żywo. W przypadku braku pomiaru w ciągu ostatniej godziny dla sensora Airly nie ma dla niego dostępnych wyników na żywo.

2 Na zlecenie Miasta Opola zainstalowano 25 czujników do badania jakości powietrza, urządzenia zostały zamontowane na placówkach edukacyjnych, kościołach, strażnicach OSP. Sieć uzupełniają czujniki zamontowane dzięki firmom Aviva, Eurobank oraz Opolskiemu Centrum Zarządzania Projektami. Po kliknięciu w konkretną lokalizację, mieszkaniec Opola otrzymuje najważniejsze informacje o mierzonych parametrach: Informacje o stanie jakości powietrza oraz komunikat informacyjny; Wartości mierzonych parametrów: pyłów zawieszonych (PM10 i PM2,5), temperatury, ciśnienia i wilgotności; Dane historyczne z ostatnich 24 godzin dla wszystkich parametrów; Możliwość sprawdzenia raportów historycznych w formie liczbowej i graficznej; Po kliknięciu na logo Airly użytkownik zostanie przekierowany na stronę gdzie uzyska informacje dotyczące urządzeń, mapy i systemu, a po kliknięciu na logo Czyste powietrze oddech dla Opola użytkownik zostaje przekierowany do strony Aplikacje mobilne W ramach systemu firma Airly udostępnia mieszkańcom Opola darmową aplikację mobilną na system Android i IOS. Za jej pomocą każdy użytkownik może sprawdzić w swoim telefonie jaka jest jakość powietrza w interesującej go lokalizacji. Aplikacja na system Android jest do pobrania w sklepie Google Play. Aplikacja na system ios jest do pobrania w sklepie Apple. Aplikacje mobilne umożliwiają: Zapamiętanie wskazanych lokalizacji, dla szybszego odnajdywania miejsc, w których często przebywasz np. praca, dom; Otrzymywanie powiadomień o wysokich stężeniach zanieczyszczeń powietrza; Sprawdzanie wyników z czujników Airly oraz automatycznych stacji WIOŚ w formie graficznej i liczbowej;

3 Przeglądanie danych historycznych; Dodawanie ulubionych lokalizacji; Wyszukiwanie lokalizacji, w których chcemy sprawdzić jakość powietrza; Tworzenie widgetu na ekran główny telefonu; Dane PMŚ Dane ze stacji automatycznych o potwierdzonej równoważności do metody referencyjnej (grawimetrycznej) włączonych w Państwowy Monitoring Środowiska (stacje GIOŚ, WIOŚ, IOŚ oraz fundacji AARMAG) pobierane są z API GIOŚ i prezentowane za pomocą kwadratowej ikonki wraz z odpowiednią adnotacją dotyczącą pochodzenia danych. Dane z PMŚ nie są w żadne sposób przez Airly modyfikowane, ani filtrowane. Wyniki te mierzone są tylko dla pełnych godzin i udostępniane do parunastu minut po wykonaniu pomiarów (opóźnienie systemów informatycznych: stacja pomiarowa serwery producenta urządzeń (ten etap nie musi być zawsze obecny) serwery lokalnych WIOŚ serwery GIOŚ serwer Airly). Urządzenia takie wykorzystują trzy różne metody pomiarowe: laserową (taka sama jak w sensorach Airly), promieniowania beta oraz drgania stożka oscylacyjnego. W przypadku ostatnich dwóch metod, pomiar polega na zbieraniu przez pełną godzinę pyłu na filtr, a następnie przez kolejną godzinę poddawanie tego filtru odpowiednim pomiarom. Dlatego najświeższe wyniki, nawet zaraz po opublikowaniu, odnoszą się zawsze do warunków jakie panowały przynajmniej godzinę temu (tj. informacja o stanie powietrza z godz. 12 opublikowana zostanie najwcześniej o 13). Opóźnienie może dochodzić nawet do ponad dwóch godzin (o 13:05 pomiar z godz. 12 mógł jeszcze nie spłynąć przez opóźnienie systemów, więc ostatnim jest pomiar z godz. 11). Dlatego w przypadku Państwowego Monitoringu Środowiska dane uznaje się za bieżące, jeśli pochodzą sprzed maksymalnie 2,5 godziny (podobnie jak strona GIOŚ) i Airly prezentuje je na równi z danymi aktualnymi. Oczywiście

4 po kliknięciu na stację zaznaczona jest godzina dla której odnosi się wynik. Dla brakujących godzin w pomiarach historycznych nie prezentuje się żadnego wyniku. Dane ze stacji manualnych (referencyjnych) spływają dopiero po końcu każdego miesiąca (wymaga zważenia w laboratorium filtrów z urządzenia) i są dostępne tylko dla pełnych dni (filtry zmieniane raz dziennie). Dane te nie są prezentowane na Platformie Airly. Częstotliwość pomiaru Czujniki Airly wysyłają dane co interwał czasu wynoszący od 1 do 5 minut (zależnie od typu komunikacji) i wysyłają komplet danych pomiarowych. Są to informacje uśrednione za cały interwał od ostatniego pomiaru (urządzenie mierzy cały czas, co określoną liczbę pomiarów są one zbierane i wyliczana jest z nich mediana, a z ciągu takich median otrzymywana jest średnia). Surowe dane z sensora po ich otrzymaniu przez serwer są kalibrowane i w takiej postaci przechowywane na serwerze Airly. Platforma jak i serwer nie biorą pod uwagę zaników danych gdyż zdarzają się bardzo rzadko więc dla danej godziny podawany jest wynik, jeśli w tym czasie spłynął przynajmniej jeden pomiar z sensora. Informacje o kompletności interwału czasowego nie są dostępne w API. Co do awarii urządzeń - zdecydowana większość z nich jest wynikiem zaniku zasilania. Rzetelność pomiarów Pragniemy poinformować, że jedynym źródłem formalnej oceny jakości powietrza dla administracji publicznej mogą być pomiary realizowane zgodnie z Rozporządzeniem Ministra Środowiska z dnia 13 września 2012 r. Każdego dnia Airly dba o jakość i rzetelność wyników pochodzących z urządzeń poprzez codzienny nadzór nad nimi. Przeprowadzono blisko roczną kalibrację urządzeń Airly względem stacji Wojewódzkiego Inspektoratu Ochrony Środowiska w Krakowie. Obecnie Airly bierze udział w pomiarach porównawczych dostępnych na rynku sensorów pyłu zawieszonego organizowanych przez Województwo Małopolskie we współpracy z Głównym Inspektoratem Ochrony Środowiska, Akademią Górniczo-Hutniczą w Krakowie, Gminą Dobczyce oraz Stowarzyszeniem Krakowski Alarm Smogowy. W celu prezentowania jak najbardziej rzetelnych danych Airly nawiązało również współpracę z NILU (Norsk institutt for luftforskning) - Norweskim Instytutem Badań Powietrza. Jest to jedna z najbardziej rozwiniętych jednostek naukowych na świecie badających źródła i skutki zanieczyszczeń powietrza oraz możliwości ich redukcji w miastach, jak również wykonuje oceny wpływu zanieczyszczeń na zdrowie. Wszystkie czujniki zamontowane w ramach umowy z Miastem Opole zostały skalibrowane do stacji WIOŚ na ul. Koszyka w Opolu. Kalibracja Etap zerowy: Wszystkie sensory pyłów zawieszonych są skalibrowane, wykorzystując krzywe kalibracyjne otrzymane podczas rocznych badań przy stacji PMŚ przy Al. Krasińskiego w Krakowie. Pył występujący w tej lokalizacji ma mniej więcej równy udział pyłu komunikacyjnego i tła miejskiego (na podstawie niezależnych badań), zatem można go traktować jako dobre przybliżenie dla charakterystyki pyłów zawieszonych w Polsce. Etap pierwszy: W laboratorium w komorze kalibracyjnej odbywa się badanie zbieżności odczytów nowej populacji czujników w odniesieniu do grupy skalibrowanych już sensorów (o potwierdzonej poprawności). Do spełnienia warunków kalibracji wymagane są odpowiednio wysokie stężenia przez

5 odpowiednio długi czas. Do kalibracji wykorzystuje się średnie godzinne. Dopuszczalna maksymalna różnica na każdej z frakcji PM pomiędzy maksymalną, a minimalną wartością w serii kalibracyjnej wynosi 5% (±2.5% od średniej dla serii, nie dotyczy wyników poniżej 20 μg/m 3 ). Dopuszczalne jest też dokalibrowanie (poprzez wykorzystanie regresji liniowej) którejś z frakcji, jeśli jej maksymalny błąd od średniej serii wynosi ±5%. Na tym etapie odrzucane są zarówno sensory pokazujące stale za niskie/wysokie wartości oraz te, którym zdarzają się czasowe odchyłki od grupy. Ponadto sprawdza się pozostałe parametry dla, których kryteria nie są aż tak wyśrubowane (ciśnienie ±2.5 hpa, temperatura ±2 C, wilgotność ±5%). W przypadku niespełnienia chociaż jednego z wyżej wymienionych kryteriów - odpowiedni moduł zostaje wymieniony lub naprawiony i całe urządzenie poddaje się ponownej kalibracji w nowej już grupie. Etap drugi (po instalacji urządzenia): 1) Wprowadza się przelicznik pozwalający otrzymać ciśnienie na poziomie morza ze zmierzonego ciśnienia (wykorzystując wysokość i aktualną temperaturę). 2) Kalibruje się temperaturę oraz wilgotność (względna więc zależna od temperatury) wprowadzając poprawki na miejsce instalacji, wykorzystując dane zebrane do tej pory. Dane te dodatkowo są korygowane (o np. ogrzewanie sensora przez słońce) przez algorytmy Airly poprzez zewnętrzne źródła danych oparte na numerycznym systemie modelowania pogody - WRF (Weather Research and Forecasting). 3) Pyły kalibrowane są do warunków lokalnych. W celu kalibracji pyłów PM2.5 i PM10 sensory w nowych lokalizacjach grupuje się w najbliższym otoczeniu na podstawie cech otoczenia (ruch uliczny, typ zabudowy, częstotliwość i siła określonych wiatrów, uprzemysłowienie, oszacowane źródła smogu, zalesienie, najbliższe otoczenie) tak, by dla wszystkich sensorów w grupie można było wprowadzić taki sam współczynnik kalibracyjny. Grupy odpowiadają często obszarom miast / gmin. Dane prezentowane na platformie są już skalibrowane. Dodatkowo przeprowadza się ciągłą kontrolę kalibracji (średnio co 2 tygodnie w sezonie, poza sezonem średnio co 2 miesiące - zbyt niskie stężenia, by otrzymane wyniki uznać za dokładne przy małej ilości danych), ponieważ dla stacji PMŚ również współczynniki ulegają zmianie w zależności od sezonu (wynika to ze zmian rozkładu gęstości pyłu). W razie otrzymania statystycznie znacząco różnego współczynnika kalibracyjnego - nowe dane kalibruje się według niego. Nie dokonuje się ponownego przeliczenia danych historycznych (współczynnik wyznaczony jest dla aktualnych warunków na podstawie wyników z około miesiąca wstecz). Ciągły nadzór nad wynikami W przypadku błędnego odczytu z urządzenia (np. w przypadku nieproporcjonalnie wysokiego stężenia pyłu, zbyt szybkiej eskalacji wartości, utrzymywania się wysokich wartości bez ich typowej dyspersji, utrzymywania się stale tej samej wartości poza wynikami dla niskich stężeń) - niezależnie od parametru - dane z takiego sensora przestają być widoczne na platformie jako mało wiarygodne. Jest to proces zautomatyzowany. Po manualnym sprawdzeniu danych lub naprawie awarii - sensor wraca na platformę z usuniętymi nieprawidłowymi danymi (jeśli takie znaleziono). Wizualizacja danych Dane w miejscach, gdzie nie ma czujników, są interpolowane z najbliższych sensorów za pomocą algorytmu Sheparda wykorzystywanego do aproksymacji wielowymiarowej dla rozproszonych zbiorów znanych punktów aproksymacyjnych. Daje to możliwość przeprowadzenia interpolacji dla uzyskania wartości stężeń dla całego większego obszaru. Największą wagę mają najbliższe pomiary, natomiast

6 maksymalna odległość interpolacji to 1,5 km. Dla stacji PMŚ nie dokonywana jest interpolacja, ze względu na opóźnienie w podawaniu wartości stężeń. Aby umożliwić jak najprostszą interpretację zanieczyszczeń na Platformie wykorzystywana jest skala kolorystyczna i Polski Indeks Jakości Powietrza. Zakresy poszczególnych progów charakteryzują się przedziałami lewostronnie otwartymi i prawostronnie domkniętymi, czyli dla przykładu wartość PM10=60,9 µg/m 3 oraz PM10=61,0 µg/m 3 przyjmuje indeks Dobry, natomiast PM10=61,1 µg/m 3 dopiero jest indeksem Umiarkowanym. Przy przypisywaniu progów stosuje się takie same zasady, jak przy porównywaniu z wartościami norm. Np. gdy norma wynosi 50 µg/m 3, stężenie wynoszące 50 µg/m 3 nie jest jeszcze jej przekroczeniem. Przy zaliczaniu wartości do klasy indeksu nie stosuje się zaokrągleń. Polski indeks jakości powietrza, jest obliczany wyłącznie na podstawie 1-godzinnych danych niezweryfikowanych ze stacji automatycznych funkcjonujących w ramach Państwowego Monitoringu Środowiska (PMŚ). Polski indeks jakości powietrza liczony jest bezpośrednio w bazie danych jakości powietrza JPOAT2,0 Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska na podstawie danych otrzymanych ze stacji pomiarowych PMŚ za pośrednictwem baz danych wojewódzkich inspektoratów ochrony środowiska. Polski indeks jakości powietrza liczony jest na podstawie 1-godzinnych wyników z pomiarów stężeń w powietrzu: dwutlenku siarki (SO2), dwutlenku azotu (NO2), pyłu PM10, pyłu PM2,5, tlenku węgla (CO), benzenu (C6H6), ozonu (O3). Indeksy jakości powietrza dla poszczególnych zanieczyszczeń liczone są na podstawie 1-godzinnych stężeń tych zanieczyszczeń (tylko ze stanowisk automatycznych). W przypadku indeksu indywidualnego przy braku dostatecznej informacji pomiarowej do obliczenia indeksu dany punkt nie wyświetla się. Wartość polskiego indeksu jakości powietrza liczona jest w oparciu o wartości w powyższej tabeli zakresów (średnie 1-godzinne), gdzie liczone są indeksy indywidualne dla poszczególnych zanieczyszczeń przez porównanie pomierzonej wartości zanieczyszczenia z zadanymi wartościami progowymi. Następnie indeks ogólny przyjmuje wartość najgorszego indeksu indywidualnego spośród zanieczyszczeń mierzonych na tej stacji lub przyjmuje wartość zanieczyszczenia dominującego dla województwa (pył zawieszony lub ozon) lub indeks nie jest określany i wyświetlany jest w kolorze szarym. Brak indeksu wskazuje na to, iż na danej stacji nie prowadzi się automatycznych pomiarów zanieczyszczenia, które w danym czasie decyduje o jakości powietrza na obszarze województwa. W okresie jesienno-zimowym dotyczy to przeważnie pyłu zawieszonego PM2,5/PM10, a w okresie wiosenno-letnim ozonu. Na mapie danych bieżących polski indeks jakości powietrza oraz indeksy poszczególnych zanieczyszczeń widoczne są z ostatniej godziny (jeżeli nie ma danych z ostatniej godziny, indeks widoczny jest z drugiej lub maksymalnie z trzeciej godziny wstecz). Źródło: Wartość Polskiego Indeksu Jakości Powietrza liczona jest w oparciu o wartości w powyższej tabeli zakresów (średnie 1-godzinne), gdzie liczone są indeksy indywidualne dla poszczególnych zanieczyszczeń, przez porównanie zmierzonej wartości zanieczyszczenia z zadanymi wartościami progowymi. Następnie indeks ogólny przyjmuje wartość najgorszego indeksu indywidualnego spośród zanieczyszczeń mierzonych na danej stacji. W przypadku Opola wartość Polskiego indeksu Jakości Powietrza liczona jest w oparciu o poziomy stężeń pyłu PM10 i PM2,5.