Στατιστική κατανομή των συγκεντρώσεων των PM10 σε Ευρωπαϊκούς σταθμούς:
Creators: name: Κατσαδούρου, Χρυσούλα Κωνσταντίνου
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2013
Subjects: Στατιστική κατανομή PM10
Ποιότητα αέρα
Παρακολούθηση ποιότητας αέρα
PM10 statistical distribution
Air quality
Air quality monitoring

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία πραγματοποιήθηκε μια προσπάθεια αξιολόγησης τριών θεωρητικών κατανομών (Lognormal, Weibull και Type V Pearson) ως προς την καταλληλότητά τους να προσομοιώνουν την κατανομή των συγκεντρώσεων των PM10 σε 30 ευρωπαϊκές πρωτεύουσες. Για την επίτευξη του παραπάνω στόχου, χρησιμοποιήθηκαν δεδομένα ποιότητας αέρα για την χρονική περίοδο 2005-2007 τα οποία προέρχονται από την βάση δεδομένων Airbase. Το σύνολο των σταθμών των οποίων τα δεδομένα αξιοποιήθηκαν είναι 134 και εκτείνονται στην ευρύτερη περιοχή της κάθε ευρωπαϊκής πρωτεύουσας. Αρχικά, στο πρώτο μέρος της διπλωματικής εργασίας γίνεται μια σύντομη περιγραφή των PM10 ως προς την μορφή τους, την χημική τους σύσταση, τις πηγές τους, το μέγεθός τους και την χωρική προέλευσή τους. Επίσης, παρουσιάζονται συνοπτικά ορισμένες επιδράσεις τους στην ανθρώπινη υγεία και τα όρια ποιότητας του ατμοσφαιρικού αέρα για τα PM10, όπως αυτά ορίζονται από την ευρωπαϊκή νομοθεσία. Στο δεύτερο μέρος, περιγράφονται ορισμένες βασικές στατιστικές έννοιες, όπως οι παράμετροι θέσης και διασποράς, καθώς και οι τρεις θεωρητικές κατανομές που εξετάστηκαν. Εκτός αυτών, αναλύονται οι δύο μέθοδοι προσδιορισμού των παραμέτρων των θεωρητικών κατανομών (μέθοδος ροπών-μέθοδος μέγιστης πιθανοφάνειας) και γίνεται περιγραφή του στατιστικού τεστ ελέγχου καλής προσαρμογής Kolmogorov - Smirnov. Στο τρίτο μέρος παρουσιάζεται η μεθοδολογία και τα αποτελέσματα που προέκυψαν από την στατιστική επεξεργασία. Αναλυτικότερα, μετά την κατηγοριοποίηση των σταθμών με βάση τον τύπο τους αλλά και την περιοχή στην οποία βρίσκονται και λειτουργούν, υπολογίζεται η συνάρτηση πυκνότητας πιθανότητας από τα δεδομένα αλλά και από τις τρεις θεωρητικές κατανομές για τον κάθε σταθμό ξεχωριστά. Στην συνέχεια, για να μπορέσει να αξιολογηθεί η καταλληλότητα της καθεμιάς από τις τρεις θεωρητικές κατανομές εφαρμόζεται το στατιστικό τεστ Kolmogorov – Smirnov. Με βάση τα αποτελέσματα του προαναφερθέντος στατιστικού τεστ, κρίνεται πια θεωρητική κατανομή εκ των τριών είναι καταλληλότερη για την προσομοίωση της ημερήσιας συγκέντρωσης των PM10 σε κάθε σταθμό μέτρησης αλλά και γενικότερα σε αυτό τον τύπο σταθμού/τύπο περιοχής. Έτσι, προέκυψε πως στο μεγαλύτερο ποσοστό των σταθμών που μελετήθηκαν, καταλληλότερη ήταν η κατανομή Lognormal με δεύτερη την κατανομή Type V Pearson και τελευταία την Weibull με πολύ χαμηλά ποσοστά. Στο τελευταίο κεφάλαιο, ανακεφαλαιώνονται τα κυριότερα συμπεράσματα που προέκυψαν από την παραπάνω στατιστική ανάλυση.
description: In this thesis, an effort to evaluate three theoretical distributions (Lognormal, Weibull and Type V Pearson) as to their suitability to simulate the PM10 concentration distribution in 30 European capitals takes place. In order to achieve this goal, air quality data from 2005 to 2007 obtained from the database Airbase were used. The stations whose data were utilized are 134 in number and they extend to the wider area of each European capital. In the first part of the thesis, a brief description of PM10 regarding to their form, chemical composition, sources, size and spatial origin is made. Also, some of the effects in the human health and the air quality standards for the PM10, as defined by the European legislation, are presented. In the second part, some basic statistical concepts are described, such as measures of central tendency and dispersion. In addition to that, there is an extended presentation of the three theoretical distributions and their properties along with the two methods that were used (method of moments and method of maximum likelihood) in order to estimate the parameters of the three theoretical distributions. The evaluation of the goodness of fit is made by the statistical test Kolmogorov – Smirnov which is also presented in this chapter. The third part consists of the methodology and the results of the statistical analysis. After classifying the stations based on their type and the area in which they are located, the probability density function of the data is calculated along with the probability density function of the three theoretical distributions for each station. In order to assess the suitability of each theoretical distribution to simulate the PM10 concentration distribution, the statistical test Kolmogorov – Smirnov is used for each station and theoretical distribution. The results revealed that the best theoretical distribution for representing PM10 concentration distribution is the Lognormal and in some cases Type V Pearson. The Weibull distribution is appropriate only for a few stations. In the last part of the thesis the concluding remarks of the statistical analysis are presented.