Czujniki jakości powietrza odczytują w czasie rzeczywistym parametry: PM1, PM2.5, PM10, temperaturę, ciśnienie i wilgotność, a niektóre również NO₂, O₃, SO₂ i CO w miejscu, w którym są zainstalowane. Dzięki nieustannej współpracy z samorządami i firmami z sektora prywatnego na naszej mapie pojawia się coraz więcej urządzeń.
Czujniki Airly
Kółka i kwadraty
Na naszej mapie można zauważyć dwa charakterystyczne symbole, kółka i kwadraty. Oznaczają one kolejno sensory Airly i wszystkie stacje państwowe, które są jedynym, zewnętrznym źródłem danych na naszej platformie.
Jak często odświeżamy dane?
Dane z czujników pokazywane są w czasie rzeczywistym. Co mamy przez to na myśli? Urządzenia wysyłają do nas dane co pięć minut. Z taką częstotliwością parametry widoczne na platformie map.airly.eu oraz w aplikacjach mobilnych są przez nas aktualizowane. To co widzimy na platformie to średnia krocząca danych wartości z godziny. Średnia krocząca, to zwykła średnia arytmetyczna wartości z wybranego okresu, w naszym przypadku jest to godzina od momentu sprawdzania przez nas mapy.
Stacje zewnętrzne - Metody Pomiaru
Wykorzystujemy również dane pobierane ze stacji państwowych w różnych krajach. W Polsce są to stacje Głównego Inspektoratu Ochrony Środowiska, które mogą działać na dwa sposoby – grawimetrycznie lub automatycznie. Metoda grawimetryczna polega na zasysaniu powietrza atmosferycznego do specjalnych urządzeń zwanych również pobornikami pyłowymi. Zaletą tej metody jest jej wysoka dokładność, niestety wyniki otrzymywane są dopiero po 3 tygodniach. Metoda automatyczna zbiera dane o zanieczyszczeniu powietrza w czasie rzeczywistym, a następnie zebrane wyniki przesyła do instytucji, które zajmują się przetwarzaniem i udostępnianiem tego typu informacji online. Dla zagranicy, importujemy dane ze stacji państwowych. Naszymi źródłami są już: EEA, DEFRA oraz Umweltbundesamt. Ciągle pracujemy nad integracją danych dla całego Świata.
Wyświetlanie na mapie
Po prawej stronie mapy znajduje się menu z wyborem, czynnika zanieczyszczającego. Po kliknięciu przycisku ALL, pojawia się 6 opcji do wyboru:
Wszystkie - wyświetla wszystkie typy sensorów i stacji, niezależnie od rodzaju mierzonych parametrów oraz sumaryczny indeks CAQI
- PM - wyświetla tylko sensory i stacje, które dokonują pomiaru pyłów zawieszonych oraz wartość CAQI dla czynnika PM
- NO₂ - wyświetla tylko sensory i stacje, które dokonują pomiaru stężenia NO₂ oraz wartość CAQI dla czynnika NO₂
- O₃ - wyświetla tylko sensory i stacje, które dokonują pomiaru stężenia O₃ oraz wartość CAQI dla czynnika O₃
- SO₂ - wyświetla tylko sensory i stacje, które dokonują pomiaru stężenia SO₂ oraz wartość CAQI dla czynnika SO₂
- CO - wyświetla tylko sensory i stacje, które dokonują pomiaru stężenia CO oraz wartość CAQI dla czynnika CO
Ze względu na to, iż w Polsce przeważają pyłowe wersje sensorów Airly, przy zmianie na inny czynnik niż PM, większość z nich znika z mapy. Na mapie z wyborem pojedynczego czynnika pozostają TYLKO stacje mierzące wybrany przez nas gaz lub pył.
Heatmapa i kolorystyka platformy
Pomiar bezpośredni to wartość rzeczywista zmierzona przez czujnik bądź stacje. Tworząc gęstą sieć czujników, która pokrywa coraz więcej miejscowości, mamy możliwość interpolować wyniki z czujników. To znaczy, że w pobliżu sensorów możemy za pomocą algorytmów i technik sztucznej inteligencji z bardzo dużym prawdopodobieństwem oszacować jakość powietrza w pobliżu naszych urządzeń. Jest to wówczas pomiar interpolowany, czyli tzw. heatmapa.
Punkty na naszej mapie reprezentują usytuowanie sensorów, a ich kolor odwzorowuje stan powietrza: od najlepszego (zieleń), powyżej dopuszczalnej normy (żółty) po wielokrotnie przekroczone normy zagrażające zdrowiu (czerwony i wzwyż).
Prognoza zanieczyszczenia powietrza
Prognoza jakości powietrza - przygotowywana jest z użyciem nowoczesnych metod obliczeniowych bazujących na algorytmach uczenia maszynowego (Machine Learning). Owa prognoza generowana jest indywidualnie dla każdego punktu (stacji) pomiarowej Airly, z użyciem najnowszych procedur opartych o sztuczne sieci neuronowe. Przewidywanie zanieczyszczenia obejmuje kolejne 24 godziny z jednogodzinną rozdzielczością i podawane jest w postaci międzynarodowego indeksu CAQI
Dane pogodowe
Nasze sensory umieszczane są w takich lokalizacjach, aby jak najlepiej odzwierciedlać jakość powietrza na danym obszarze.
Wartość ciśnienia atmosferycznego którą podajemy to ciśnienie nad poziomem morza, tj. wartość znormalizowana uwzględniająca wysokość na jakiej został zamontowany sensor.
Skala CAQI – co odzwierciedlają kolory na platformie?
Aby uprościć przedstawianie danych o jakości powietrza, w miastach europejskich stosuje się indeksy, mające na celu przekształcenie pomiarów w jedną liczbę. W naszym systemie monitoringu, stosujemy indeks godzinowy - opisuje on aktualną jakość powietrza ze średniej pomiarów z ostatniej godziny.
Oficjalnie indeks ten posiada 5 poziomów, które przedstawione są na skali od 0 (bardzo niski) do >100 (bardzo wysoki) - jest to względna miara ilości zanieczyszczeń powietrza.
Dla uwidocznienia różnic w zanieczyszczeniu powietrza na naszej platformie funkcjonuje skala o 7 poziomach, która informuje za pomocą koloru o zanieczyszczeniu powietrza. Od koloru zielonego, który świadczy o tym, że jakość powietrza jest bardzo dobra, do kolorów bordowego i fioletowego, kiedy normy zanieczyszczeń powietrza są wielokrotnie przekroczone i lepiej wówczas nie wychodzić z domu!
Normy dla pyłów drobnych
Normy i poziomy w zależności od organu wystawiającego dokument definiujący je, potrafią się od siebie różnić. W przypadku pyłów jak i niżej opisanych gazów, źródeł jest kilka. Żadne z nich nie jest złe, a w Airly dla najlepszego odzwierciedlenia rzeczywistości łączymy je i tworzymy własną skalę, którą przedstawiliśmy niżej w podpunkcie “Normy, z których korzystamy w Airly”.
W Polsce normy dla pyłów drobnych PM10 są ustalone na trzech poziomach:
poziom dopuszczalny 50 µg/m3 (dobowy)
poziom informowania 200 µg/m3 (dobowy)
poziom alarmowy 300 µg/m3 (dobowy)
Z kolei Unia Europejska dla pyłów drobnych PM10 i PM2,5 ustaliła jedynie poziom dopuszczalny, odpowiednio dla PM10 – 50 µg/m3 (dobowy) i 40 µg/m3 (średni - roczny), a dla pyłu PM2,5 - 25 µg/m3 (średni - roczny).
Normy odnośnie dopuszczalnych stężeń dobowych ustalone przez Światową Organizację Zdrowia, to i 25 μg/m3 dla PM2.5 oraz 50 μg/m3 dla PM10.
Normy dla gazów
W Polsce dla gazów ustalony jest tylko poziom dopuszczalny.
NO₂ - 200 µg/m3 (godzinowy)
SO₂ - 350 µg/m3 (godzinowy) i 125 µg/m3 (dobowy)
CO – 10 mg/m3 (ośmiogodzinowy)
Dla O₃ Główny Inspektorat Ochrony Środowiska nie ustalił żadnej normy.
W przypadku trzech pierwszych gazów normy ustalone przez Unię Europejską są takie same, a dla Ozonu jest to 120 µg/m3 (poziom ośmiogodzinowy).
Przez Światową Organizację Zdrowia zostały ustalone poziomy dopuszczalnych stężeń dla wszystkich gazów.
NO₂ - 200 µg/m3 (godzinowy)
O₃ - 100 µg/m3 (ośmiogodzinowy)
SO₂ - 20 µg/m3 (dobowy)
CO - 30 mg/m3 (godzinowy)
Normy, z których korzystamy w Airly
Dzięki dogłębnej analizie, udało nam się wyselekcjonować najbardziej odpowiednie normy europejskie dla pyłów i gazów, które jak najlepiej odzwierciedlają rzeczywiste zanieczyszczenie oraz zaimplementować je na naszej mapie. Informacje procentowe, które możemy tam znaleźć odnoszą się do niżej wymienionych norm, np. gdy stężenie PM 2.5 w powietrzu wynosi 25 μg/m3, to zanieczyszczenie wynosi 100% normy, dla 50 μg/m3, będzie to 200% itd.
PM 1 – WHO nie zadeklarowało norm dla tej frakcji pyłów
PM 2.5 – 25 μg/m3 - średnia dobowa (źródło: WHO 2 maj 2018)
PM 10 – 50 μg/m3 - średnia dobowa (źródło: WHO 2 maj 2018)
NO₂ – 200 μg/m3 - średnia godzinowa (źródło: WHO 2 maj 2018)
SO₂ – 350 μg/m3 - średnia godzinowa (źródło: WHO Europe 2017)
CO – 30 mg/m3 - średnia godzinowa (źródło: WHO Europe 2017)
O₃ – 100 μg/m3 - średnia ośmiogodzinowa (źródło: WHO 2 maj 2018)