Πολυμεταβλητή ανάλυση χρονοσειρών ατμοσφαιρικών ρύπων και χαρτογραφική απεικόνιση της διασποράς τους
Creators: name: Τσαούσης, Αντιόπη Παναγιώτη
Publisher: name: Aristotle University of Thessaloniki
Year: 2016
Subjects: Αυτοπαλινδρομούμενο πολυμεταβλητό μοντέλο (VAR)
Αιτιότητα κατά Granger
Μέθοδος Σταθμισμένης Αντίστροφης Απόστασης (IDW)
Vector Autoregressive Model (VAR)
Granger Causality
Inverse Distance Weighted method (IDW)

description: Στην παρούσα διπλωματική εργασία παρουσιάζονται τα μοντέλα μονομεταβλητών στατικών και μη στατικών χρονοσειρών, καθώς και τα πολυμεταβλητά μοντέλα χρονοσειρών, δίνοντας έμφαση στο αυτοπαλινδρομούμενο πολυμεταβλητό μοντέλο VAR (Vector Autoregressive Model). Επιπλέον, παρουσιάζεται ο έλεγχος αιτιότητας κατά Granger (Granger Causality) και ο υπό συνθήκη έλεγχος αιτιότητας κατά Granger (Conditional Granger Causality) σε πολυμεταβλητές χρονοσειρές με κενές καταχωρήσεις σε συνεχόμενα χρονικά διαστήματα. Αναπτύσσονται οι περισσότερο χρησιμοποιούμενες μέθοδοι παρεμβολής, αιτιοκρατικές και πιθανοθεωρητικές, ενώ δίνεται ιδιαίτερη έμφαση στην μέθοδο της Σταθμισμένης Αντίστροφης Απόστασης (IDW), η οποία ανήκει στις αιτιοκρατικές μεθόδους και χρησιμοποιήθηκε για τις ανάγκες της συγκεκριμένης εργασίας. Διερευνήθηκε η αιτιότητα κατά Granger και η υπό συνθήκη αιτιότητα κατά Granger σε μετεωρολογικά δεδομένα και δεδομένα ατμοσφαιρικών ρύπων, δίνοντας ιδιαίτερη έμφαση στις ημερήσιες συγκεντρώσεις του όζοντος τριών γειτονικών σταθμών μέτρησης ατμοσφαιρικών ρύπων του Δήμου Θεσσαλονίκης. Ελέγχθηκε η αλληλεπίδραση των μεταβλητών των χρονοσειρών του ίδιου σταθμού μέτρησης, αλλά και η αλληλεπίδραση μεταξύ των μεταβλητών των χρονοσειρών διαφορετικών γειτονικών σταθμών μέτρησης. Επιπλέον, δημιουργήθηκε μια σειρά χαρτών (ένας για κάθε μήνα του έτους 2008) ισοπληθών καμπυλών με τη μέθοδο της Σταθμισμένης Αντίστροφης Απόστασης, με σκοπό τη χαρτογραφική απόδοση της μηνιαίας διασποράς του όζοντος (Ο3), του μονοξειδίου του αζώτου (ΝΟ) και του διοξειδίου του αζώτου (NO2) στο πολεοδομικό συγκρότημα της Θεσσαλονίκης. Με την εφαρμογή της χωρικής παρεμβολής επιχειρήθηκε η εκτίμηση της τιμής μίας παραμέτρου σε άλλες θέσεις της ίδιας περιοχής, στις οποίες δεν έχουν γίνει μετρήσεις, ενώ με την πολυμεταβλητή ανάλυση χρονοσειρών επιχειρήθηκε η βέλτιστη πρόβλεψη των μελλοντικών τιμών μιας χρονοσειράς σε έναν συγκεκριμένο σταθμό μέτρησης, με την προσθήκη χρονοσειρών και άλλων γειτονικών σταθμών
description: The present Master’s thesis presents univariate static and non-static time series models, as well as multivariate time series models, with an emphasis on the Vector Autoregressive model (VAR model). Moreover, it presents the Granger Causality and Conditional Granger Causality testing in multivariate time series with gaps in consecutive intervals. Further, it develops the most commonly used interpolation methods, deterministic and probabilistic, with a special focus on the Inverse Distance Weighted method (IDW), a deterministic method which has been used for the thesis’ needs. The thesis explores the Granger Causality and Conditional Granger Causality in meteorological and air pollution data, focusing specifically on the daily ozone concentrations of three neighboring air pollution monitoring stations of the Municipality of Thessaloniki. It tests the interaction between time series variables of the same station, and between time series variables of different neighboring stations. Furthermore, the thesis has created a series of maps (one for each month of the year 2008) of isopleth curves using the Inverse Distance Weighted method (IDW). The maps depict the monthly variance of ozone (O3), nitric oxide (NO) and nitrogen dioxide (NO2) in the urban complex of Thessaloniki. Through the use of spatial interpolation the thesis attempts to estimate the value of a parameter at different locations of the same region, where no measurements have been made. Further, through the use of multivariate time series analysis it attempts to predict the future values of a time series at a specific monitoring station, by taking the time series of other neighboring stations into account