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Enregistrement W2782073032 · doi:10.5194/acp-2017-1126

Associativity Analysis of SO <sub>2</sub> and NO <sub>2</sub> for Alberta Monitoring Data Using KZ Filtering and Hierarchical Clustering

2018· article· en· W2782073032 sur OpenAlexafffundabout
Joana Soares, Paul A. Makar, Yayne-abeba Aklilu, Ayodeji Akingunola

Notice bibliographique

Revuenon disponible
Typearticle
Langueen
DomaineEarth and Planetary Sciences
ThématiqueAtmospheric chemistry and aerosols
Établissements canadiensAlberta Environment and Protected AreasEnvironment and Climate Change Canada
Organismes subventionnairesEnvironment and Climate Change CanadaAlberta Environment and Parks
Mots-clésEuclidean distanceHierarchical clusteringCluster analysisRedundancy (engineering)Data miningComputer scienceSimilarity (geometry)Metric (unit)Environmental scienceAlgorithmStatisticsMathematicsEngineeringArtificial intelligence

Résumé

récupéré en direct d'OpenAlex

Abstract. Abstract. Associativity analysis is a powerful tool to deal with large-scale datasets by clustering the data on the basis of (dis)similarity, and can be used to assess the efficacy and design of air-quality monitoring networks. We describe here our use of Kolmogorov-Zurbenko filtering and hierarchical clustering of NO2 and SO2 passive and continuous monitoring data, to analyse and optimize air quality networks for these species in the province of Alberta, Canada. The methodology applied in this study assesses dissimilarity between monitoring station time series based on two metrics: 1-R, R being the Pearson correlation coefficient, and the Euclidean distance. We have combined the analytic power of hierarchical clustering with the spatial information provided by deterministic air quality model results, using the gridded time series of model output as potential station locations, as a proxy for assessing monitoring network design and for network optimization. We find that both metrics should be used to evaluate the similarity between monitoring time series, since this allows a cross-comparison in terms of temporal variation and magnitude of concentrations to assess station potential redundancy. Here, the relative level of potential redundancy of an existing monitoring location was ranked according to each dissimilarity metric, with sites forming clusters at low values of both 1-R and Euclidean distance being the most redundant. We demonstrate clustering results depend on the air contaminant analyzed, reflecting the difference in the respective emission sources of SO2 and NO2 in the region under study. Our work shows that much of the signal identifying the sources of NO2 and SO2 emissions resides in shorter time scales (hourly to daily) due to short-term variation of concentrations. However, the methodology nevertheless identifies stations mainly influenced by seasonality, if larger time scales (weekly to monthly) are considered. We have found that data consisting of longer-term averages may lose the short-term variation needed to identify local sources, implying that long-term averaged observations are not suitable for source identification purposes. In addition to averaging time, round-off levels in data reports, and the accuracy of instrumentation were also shown to have a negative influence on the clustering results. We have performed the first dissimilarity analysis based on gridded air-quality model output, and have shown that the methodology is capable of generating maps of sub-regions within which a single station will represent the entire sub-region, to a given level of dissimilarity. Maps of this nature may be combined with other georeferenced data (e.g. road networks, power availability) to assist in monitoring network design. We have also shown that our methodology is capable of identifying different sampling methodologies, as well as identifying outliers (stations’ time series which are markedly different from all others in a given dataset).

Récupéré en direct depuis OpenAlex et désinversé. Les résumés ne sont pas conservés dans cette base de données : les index inversés représentent 8,6 Go des 9,3 Go de texte de la base, et le serveur dispose de 13 Go libres.

Comment cette classification a été obtenuedéplier

Prédiction machine sur la base complète

Imitation des enseignants

Ni prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.

score de la tête « metaresearch » (Codex)0,003
score de la tête « metaresearch » (Gemma)0,007
Version: metacan-v3-hybrid-931329e0061cStatut de validation: machine_predicted_unvalidated
Catégories candidatesaucune
Catégories consensuellesaucune
DomaineSignal candidat: aucune · Signal consensuel: aucune
Devis d'étudeSignal candidat: Observationnel · Signal consensuel: Observationnel
GenreSignal candidat: Empirique · Signal consensuel: Empirique
Score de désaccord entre enseignants0,647
Score d'incertitude au seuil0,702

Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)

CatégorieCodexGemma
Métarecherche0,0030,007
Méta-épidémiologie (sens strict)0,0000,000
Méta-épidémiologie (sens large)0,0010,001
Bibliométrie0,0040,003
Études des sciences et des technologies0,0010,001
Communication savante0,0010,001
Science ouverte0,0010,001
Intégrité de la recherche0,0010,001
Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger)0,0010,000

Scores machine (provisoires)

Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.

Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.

Tête enseignante Opus0,035
Tête enseignante GPT0,263
Écart entre enseignants0,228 · la distance entre les deux têtes enseignantes sur ce seul travail
Statut de validationscore_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle

Classification

machine, non validée

Prédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.

Les modèles n’ont appliqué aucune catégorie : rien dans la taxonomie ne correspondait à ce travail.
Devis d'étudeObservationnel
Domainenon disponible
GenreEmpirique

Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».

En bref

Citations1
Publié2018
Routes d'admission3
Résumé présentoui

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