Fine particulate matter (PM2.5) has been linked to a number of adverse health effects, hence its prediction for epidemiological studies has become very crucial. In this study, a novel ensemble technique was proposed for the prediction of PM2.5 concentration in cities with high traffic noise using traffic noise as an input parameter. Air pollutants concentration (P), meteorological parameters (M) and traffic data (T) simultaneously collected from seven sampling points in North Cyprus were used for conducting the study. The modelling was done in 2 scenarios. In scenario I, PM2.5 was modelled using 4 different input combination without traffic noise as input parameter while in scenario II, traffic noise was added as an input variable for 4 input combinations. The models were evaluated using 4 performance criteria including Nash-Sutcliffe Efficiency (NSE), Root Mean Square Error (RMSE), Correlation Coefficient (CC) and Bias (BIAS). Modelling PM2.5 with combined relevant input parameters of P, M and T could improve the performance of the model developed with only one set of the parameters by up to 12, 17 and 29% for models containing only P, M and T respectively. All the models in scenario II have demonstrated high prediction accuracy than the corresponding model in scenario I by up to 12% in the verification stage. The Support Vector Regression-based Ensemble model (SVR-E) could improve the performance accuracy of single models by up to 17% in the verification stage.
İnce partikül madde (PM2.5) bir dizi olumsuz sağlık etkisi ile ilişkilendirilmiştir, bu nedenle epidemiyolojik çalışmalar için öngörüsü çok önemli hale gelmiştir. Bu çalışmada, giriş parametresi olarak trafik gürültüsü kullanılarak trafik gürültüsü yüksek şehirlerde PM2.5 konsantrasyonunun tahmini için yeni bir topluluk tekniği önerilmiştir. Çalışmanın yürütülmesi için Kuzey Kıbrıs'taki yedi örnekleme noktasından eş zamanlı olarak toplanan hava kirletici konsantrasyonu (P), meteorolojik parametreler (M) ve trafik verileri (T) kullanılmıştır. Modelleme 2 senaryoda yapılmıştır. Senaryo I'de PM2.5, trafik gürültüsü olmadan 4 farklı giriş kombinasyonu kullanılarak giriş parametresi olarak modellenirken, senaryo II'de trafik gürültüsü 4 giriş kombinasyonu için giriş değişkeni olarak eklenmiştir. Modeller, Nash-Sutcliffe Verimliliği (NSE), Ortalama Kare Hatası (RMSE), Korelasyon Katsayısı (CC) ve Bias (BIAS) olmak üzere 4 performans kriteri kullanılarak değerlendirildi. PM2.5'in ilgili P, M ve T girdi parametreleriyle modellenmesi, yalnızca bir parametre seti ile geliştirilen modelin performansını yalnızca P, M ve T içeren modeller için sırasıyla %12, 17 ve %29'a kadar iyileştirebilir. Senaryo II'deki tüm modeller, doğrulama aşamasında senaryo I'deki karşılık gelen modelden %12'ye kadar yüksek tahmin doğruluğu göstermiştir. Support Vector Regresyon tabanlı Ensemble modeli (SVR-E), doğrulama aşamasında tekli modellerin performans doğruluğunu %17'ye kadar artırabilir.
Primary Language | English |
---|---|
Subjects | Environmental Sciences |
Journal Section | Research Article/Araştırma Makalesi |
Authors | |
Publication Date | October 15, 2022 |
Submission Date | January 24, 2022 |
Acceptance Date | August 25, 2022 |
Published in Issue | Year 2022 Volume: 23 Issue: 2 |
You can reach the journal's archive between the years of 2000-2011 via https://dergipark.org.tr/en/pub/trakyafbd/archive (Trakya University Journal of Natural Sciences (=Trakya University Journal of Science)
Trakya University Journal of Natural Sciences is licensed under Creative Commons Attribution 4.0 International License.