Interactive air pollution mapping tool for experts

Abstract

Air pollution, especially in city areas, has been a big concern for decades now. Real-time air quality monitoring stations have become the standard in measuring air pollution for their accuracy and reliability. As a result, extensive pollution maps are nowadays created mainly using information from these stations. Two types of pollution mapping solutions are most prominent: maps that display sparse monitoring stations' locations and respective gathered time varying air pollution data; and estimated dense pollution heatmaps resulting from a combination of air quality sensor data and additional data, such as meteorological and traffic information. In alternative, this dissertation proposes the use of expert knowledge as a complementary means for generating air quality maps. The goal is to allow experts to express their knowledge about how air pollution is emitted and diffused as a function of the presence of key topological elements, such as buildings and roads. To this end, a tool was developed and validated with a set of 30 participants. The obtained results confirm the tool's usability and highlight key future research directions to bring the proposed concept closer to a fully functional solution.

Há décadas que a poluição do ar, especialmente em zona citadinas, tem sido uma grande preocupação. Estações de monitorização da qualidade do ar em tempo real tornaram-se o padrão para obter medições de poluição no ar devido à sua precisão e confiabilidade. Como resultado, atualmente, mapas de poluição extensivos são criados com o uso de informação recolhida destas estações. Dois tipos de soluções para mapeamento de poluição são proeminentes: mapas que exibem localizações de estações de monitorização e respetivos dados de poluição do ar; e mapas de calor de poluição estimados a partir de uma combinação de dados recolhidos de sensores de qualidade do ar e dados adicionais, como informação meteorológica e de tráfego. Em alternativa, esta dissertação propõe o uso de conhecimento de peritos como uma forma complementar de geração de mapas de qualidade do ar. O objetivo é permitir a partilha de conhecimento de peritos acerca de como a poluição do ar é emitida e difundida em função da presença de elementos topológicos chave, como edifícios e estradas. Para este fim, uma ferramenta foi desenvolvida e testada com um conjunto de 30 participantes. Os resultados obtidos confirmam a usabilidade da ferramenta e realçam futuras direções de investigação para aproximar o conceito proposto de uma solução completa e funcional.