Journals / Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi / 2023 / Cilt: 13 Sayı: 4

Spatiotemporal Analysis of Air Pollution Risk Areas Using Air Quality Parameters (PM10 and SO2): The Case of Kocaeli Province

Hava Kalitesi Parametreleri (PM10 ve SO2) Kullanılarak Hava Kirliliği Riskli Bölgelerin Zamana Bağlı Konumsal Analizi: Kocaeli İli Örneği

Pages
1386–1415
Publication Date
2023-12-15
DOI
—
🏛️Bibliographic metadata and full text access for this article are provided via DergiPark.
DergiPark Record ↗
✨

AI Summary & Key Takeaways

AI Insight
⚡ TL;DR(Too Long; Didn't Read)

The results revealed that emerging hot spot analyses provide an easier and faster analysis than classical hot spot analyses, and also it is easy to evaluate analyses based on any time interval in one go, and more air pollution hotspots are detected in different locations.

📌 3 Key Takeaways

🎯
Objective & Hypothesis:Air pollution is a significant environmental problem that causes adverse effects on all people and living things.
📊
Key Findings & Data:In this context, PM10 and SO2 air quality parameters recorded between 2021-2022 for Kocaeli province from the National Air Quality Monitoring Network of the Ministry of Environment, Urbanization, and Climate Change were obtained as monthly average values and linked to the location.
💡
Conclusion & Impact:The results revealed that emerging hot spot analyses provide an easier and faster analysis than classical hot spot analyses, and also it is easy to evaluate analyses based on any time interval in one go, and more air pollution hotspots are detected in different locations.
🔬Design:Research Article
📍Scope:2021-2022 Verileri
⚙️Variables:Hava kalitesi · PM10 · SO2

Abstract

Air pollution is a significant environmental problem that causes adverse effects on all people and living things. Therefore, it is necessary to prevent or control it. Geographical Information System (GIS) based hot spot clustering analyses play an active role in taking necessary precautions by enabling the detection of risky areas where air pollution occurs. In this study, GIS-based spatial-temporal hot spot clustering analyses of the air quality parameters of Kocaeli Province were carried out to identify risky areas in terms of air pollution. In this context, PM10 and SO2 air quality parameters recorded between 2021-2022 for Kocaeli province from the National Air Quality Monitoring Network of the Ministry of Environment, Urbanization, and Climate Change were obtained as monthly average values and linked to the location. First, spatial autocorrelation analyses of the data used in the study were carried out. Whether they showed a clustering tendency or the necessary distance values for the analyses were determined. Then, hot spot analysis (Getis Ord Gi*), one of the classical point clustering analyses, and evolving hot spot analysis (Emerging Hot Spot Analysis) based on time in the analyses were carried out. The results revealed that emerging hot spot analyses provide an easier and faster analysis than classical hot spot analyses, and also it is easy to evaluate analyses based on any time interval in one go, and more air pollution hotspots are detected in different locations.

Özet

Bu çalışmada, Kocaeli İl’inin hava kalitesi parametrelerinin CBS tabanlı konumsal-zamansal sıcak nokta kümeleme analizleri gerçekleştirilerek hava kirliliği açısından riskli bölgeler tespit edilmiştir. Bu bağlamda, Çevre, Şehircilik ve İklim Değişikliği Bakanlığı’nın Ulusal Hava Kalite İzleme Ağın’dan Kocaeli iline ait 2021-2022 yılları arasında kaydedilen Partikül madde (PM10) ve Kükürt dioksit (SO2) hava kalitesi parametreleri aylık ortalama değerler şeklinde temin edilerek düzenlenmiştir, konumla ilişkilendirilmiştir. Çalışmada, öncelikle kullanılan verilerin mekânsal otokorelasyon analizleri yürütülerek kümeleme eğilimi gösterip göstermediği tespit edilmiştir ve analizler için gerekli mesafe değerleri belirlenmiştir. Ardından, klasik nokta kümeleme analizlerinden sıcak nokta analizi (Getis Ord Gi*) ve analizlerde zamanı da esas alan gelişen sıcak nokta analizi (Emerging Hot Spot Analizi) yürütülmüştür. Sonuçlar, gelişen sıcak nokta analizlerinin, klasik sıcak nokta kümeleme analizlerine göre daha kolay ve hızlı bir analiz sağladığını, ayrıca herhangi bir zaman aralığına dayalı analizleri tek bir seferde değerlendirebilmenin kolay yönünü ve farklı konumlarda daha çok hava kirliliği sıcak noktalarının tespit edildiğini ortaya koymuştur.

🔖

Cite This Article

BAYKAL, T. M. (2023). Spatiotemporal Analysis of Air Pollution Risk Areas Using Air Quality Parameters (PM10 and SO2): The Case of Kocaeli Province. Karadeniz Fen Bilimleri Dergisi, Cilt: 13 Sayı: 4, 1386–1415. https://ajindex.com/articles/1022655

📄 Full Text PDF Viewer

📄

PDF görüntüleyici hazırlanıyor...

References (10)

  1. Ahmadi, H., Argany, M., Ghanbari, A. ve Ahmadi, M. (2022). Visualized spatiotemporal data mining in investigation of Urmia Lake drought effects on increasing of PM10 in Tabriz using Space-Time Cube (2004-2019). Sustainable Cities and Society, 76, 103399. Akyürek, Ö., Arslan, O. ve Karademir, A. (2013). SO2 ve PM10 Hava Kirliliği Parametrelerinin CBS ile Konumsal Analizi: Kocaeli Örneği. TMMOB Coğrafi Bilgi Sistemleri Kongresi 2013, 11-13 Kasım 2013,
  2. Ankara.
  3. Briggs, D. (2005). The role of GIS: Coping with Space (And Time) in Air Pollution Exposure Assessment. Journal of Toxicology Environmental Health, Part A, 68(13-14), 1243-61.
  4. Bozdağ, A., Dokuz, Y. ve Gökçek, O.B. (2020). Spatial prediction of PM10 concentration using machine learning algorithms in Ankara, Turkey. Environmental Pollution, 263, Part A, August 2020, 114635. Bozyazı Daylan, E. G. ve İncecik, S. İstanbul’da Coğrafi Bilgi Sistemleri ile Hava Kalitesinin İncelenmesi. itüdergisi/d mühendislik, 1(2), 51-62.
  5. Çınar, H. (2003). Eskişehir İçin Hava Kirliliği Envanterinin ve CBS Destekli Hava Kirliliği Haritalarının Oluşturulması. Yüksek Lisans Tezi, Anadolu Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, Çevre Mühendisliği Anabilim Dalı, Eskişehir. Colak, H. E., Memisoglu, T. ve Bediroglu, G. (2018). Ege Bölgesi için Hava Kirliliği Parametrelerinin (PM10, SO2) Coğrafi Bilgi Sistemleri Yardımıyla Konumsal Analizi. Türkiye Ulusal Jeodezi ve Jeofizik Birliği Bilimsel Kongresi, 30 Mayıs- 02 Haziran 2018,
  6. İzmir,
  7. Türkiye. Cuci, Y ve Ergün Polat, E. (2005). Gaziantep’in Trafik Kaynaklı Hava Kirliliğinin Belirlenmesi. Kahramanmaras Sutcu Imam University Journal of Engineering Sciences, 18(2). Demirarslan, K. O. ve Akıncı, H. (2016). Doğu Karadeniz Bölgesinde Kükürtdioksit (SO2) Dağılımlarının Coğrafi Bilgi Sistemleri Yardımıyla Belirlenmesi. Doğal Afetler ve Çevre Dergisi, 2(2), 81-99.
  8. Demirarslan, K. O ve Akıncı, H. (2018). CBS ve Hava Kalitesi verileri kullanılarak Marmara Bölgesinin Kış sezonunda hava kalitesinin değerlendirilmesi. Artvin Çoruh University, Natural Disasters Application and Research Center, Journal of Natural Hazards and Environment, 4(1), 11-27. ESRIa, (2022).
  9. ArcGIS Pro Resources, How create space time cube Works. https://pro.arcgis.com/en/pro-app/2.8/tool-reference/space-time-pattern-mining/learnmorecreatecube.htm ESRIb, (2022).
  10. ArcGIS Pro Resources, How Emerging Hot Spot Analysis Works. https://pro.arcgis.com/en/pro-app/2.8/tool-reference/space-time-pattern-mining/learnmoreemerging.htm Getis A