Ukončení měřicí kampaně nízkonákladovými senzory na Praze 2 v rámci projektu TURBAN

Dne 28. března 2023 byla ukončena doplňková měřicí kampaň nízkonákladovými senzory kvality ovzduší v ulicích Legerova, Sokolská, Rumunská a okolí.

Ostatní meteorologická měřicí technika (mikrovlnný radiometr, doppler LIDAR a meteorologický stožár) pokračují i nadále ve sběru dat s ohledem na zajímavý vývoj letních a podzimních meteorologických podmínek v tomto roce.

Obr. 1. Demontované senzory kvality ovzduší připravené k převozu na konečné srovnávací měření na stanici Praha Libuš.


Vzhledem k tomu, že jsou nízkonákladové senzory kvality ovzduší (především plynné senzory) známy relativně krátkou životností (cca 1-2 roky) a podléhají vlivu stárnutí včetně možnosti náhodných datových posunů/driftů, bylo bezmála po 1 roce měření v terénu provedeno konečné srovnávací měření všech senzorů na referenční stanici Praha Libuš po dobu 35 dní (Obr. 2). Cílem konečného srovnávacího měření bylo opětovně stanovit odchylky v měření jednotlivých senzorů a porovnat je s původními odchylkami stanovenými při počátečním srovnávacím měření na stejné lokalitě.


Obr. 2. Konečné srovnávací měření všech senzorů kvality ovzduší na lokalitě Praha Libuš během května a června 2023.


Během tohoto konečného srovnávacího měření na Praze Libuš bylo zjištěno, že i po více jak roce provozování senzorů v terénu byla většina z nich stále schopna relevantního měření (srovnatelné trendy koncentrací), přestože individuální odchylky senzorů od referenčního/kontrolního měření se částečně zvýšily oproti srovnávacímu měření na začátku měřicí kampaně (Obr. 3 a 4).


Obr. 3. Surové naměřené 1hodinové koncentrace NO2 (ppb) při finálním srovnávacím měření na kontrolní lokalitě Praha Libuš (ukázka z období 4. června až 10. června 2023).


Obr. 4. Korigované 1hodinové koncentrace NO2 (ppb) během finálního srovnávacího měření na kontrolní lokalitě Praha Libuš (ukázka z období 4. června až 10. června 2023).


Součástí kontroly kvality dat naměřených přímo v terénu na Praze 2 bylo rovněž hodnocení míry korelace senzoru č. 4, který byl po celou dobu měřicí kampaně umístěn přímo na referenční dopravní stanici Praha Legerova. V tomto případě byl podíl vysvětlené variability v korigovaných senzorových datech při porovnání s referenčním měřením vyšší než 90 % (R2 > 0,90; Obr. 5). U ostatních senzorů pak byla korelace s referenční stanicí Praha Legerova během měřicí kampaně na Praze 2 slabší, nicméně oprávněně, neboť ostatní senzory byly umístěny na odlišných místech v různé vzdálenosti od tohoto kontrolního měření. U ostatních senzorů byl důležitým ukazatelem podobný tvar vzájemné závislosti v datech (v porovnání s referenčním měřením) v rámci senzorů umístěných v párech na stejné lokalitě, nicméně v rozdílných výškách nad zemí:

  • pár senzorů č. 12 a 18 (umístěny na budově školy v ulici Sokolská),
  • pár senzorů č. 2 a 5 (umístěny na budově školy v ulici Legerova),
  • pár senzorů č. 14 a 15 (umístěny v ulici Legerova na křižovatce s ulicí Rumunská),
  • pár senzorů č. 20 a 13 (umístěny v ulici Rumunská),
  • pár senzorů č. 11 a 10 (umístěn v ulici Sokolská na křižovatce s ulicí Rumunská).


Konkrétní rozmístění senzorů je zobrazeno na mapě na Obr. 6.

Obr. 5. Korelace korigovaných 1hodinových koncentrací NO2 (ppb) s referenčním měřením na dopravní referenční stanici Praha Legerova za celé období měřicí kampaně, kdy byly senzory rozmístěné na různých lokalitách.


Obr. 6. Mapa rozmístění jednotlivých senzorů kvality ovzduší v terénu. Dvojité čtverečky s čísly značí senzory umístěné na jedné lokalitě ve dvou výškových patrech (dle uvedeného pořadí). Zdroj: ČÚZK, ČHMÚ.


Specifickým případem byl pár senzorů č. 9 a č. 7, které byly oba umístěny v rámci uzavřeného školního dvora (vnitroblok se sportovním hřištěm pro mládež, bez přítomnosti vozového parku). U senzoru č. 9 byl během měřicí kampaně identifikován postupný datový posun (tzv. drift) v měřených koncentracích, který byl způsoben pravděpodobně stárnutím senzoru. Tento chybný datový posun (do vysokých koncentrací) je patrný jak z odlišného tvaru korelace těchto dvou senzorů vůči referenci (Obr. 5), tak z rozdílnosti průběhu koncentrací naměřených senzorem č. 9 a č. 7 (Obr. 7 a 8). Z tohoto pohledu bylo měření koncentrací NO2 u senzoru č. 9 vyhodnoceno jako méně relevantní než u ostatních senzorů.
Obr. 7. Detekovaný posun v surových datech u senzoru č. 9 způsobený pravděpodobně stárnutím senzoru.


Obr. 8. Data ze senzoru č. 7, který byl umístěn na stejné lokalitě jako senzor č. 9 (uzavřený dvůr školy) ve vyšší výšce.