Prediction of PM2.5 in an Urban Area of Northern Thailand Using Multivariate Linear Regression Model
Description
As a result of considerable changes in rural areas in Northern Thailand, the frequency and intensity of haze outbreaks from particulate pollution, particularly fine particulate matter (PM2.5), has increased in this region. To supplement ground-based monitoring where PM2.5 observation is limited, this study applied a multivariate linear regression model to predict PM2.5 concentrations in 2020 using aerosol optical depth (AOD); meteorological parameters of wind velocity, temperature, and relative humidity; and gaseous pollutants such as SO2, NO2, CO, and O3 from ground-based measurements at three locations: Chiang Mai, Lampang, and Nan provinces in Northern Thailand. Two multivariate linear regression models were conducted in this study. The first model (model 1) is a generic model with meteorological parameters of aerosol optical depth (AOD), temperature, relative humidity, and wind speed. The second model (model 2) includes meteorological parameters and several gaseous pollutants, such as SO2, NO2, CO, and O3. In general, the regression model, which used hourly data from 2020 of the three provinces, adequately characterized the PM2.5 concentrations. The performance of model 2 was good for the prediction of PM2.5 concentrations at Chiang Mai (R2 = 0.52) and Lampang (R2 = 0.60). Model 2 improved the prediction of PM2.5 concentration compared to model 1 for both wet and dry seasons. However, model uncertainties were also present, which lays a foundation for further study.
Translated Descriptions
Translated Description (Arabic)
نتيجة للتغيرات الكبيرة في المناطق الريفية في شمال تايلاند، زاد تواتر وشدة تفشي الضباب من تلوث الجسيمات، وخاصة الجسيمات الدقيقة (PM2.5)، في هذه المنطقة. لتكملة المراقبة الأرضية حيث تكون مراقبة الجسيمات الدقيقة 2.5 محدودة، طبقت هذه الدراسة نموذج انحدار خطي متعدد المتغيرات للتنبؤ بتركيزات الجسيمات الدقيقة 2.5 في عام 2020 باستخدام العمق البصري للهباء الجوي (AOD )؛ ومعلمات الأرصاد الجوية لسرعة الرياح ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية ؛ والملوثات الغازية مثل ثاني أكسيد الكبريت وثاني أكسيد النيتروجين وثاني أكسيد الكربون والأكسجين من القياسات الأرضية في ثلاثة مواقع: مقاطعات شيانغ ماي ولامبانغ ونان في شمال تايلاند. تم إجراء نموذجين للانحدار الخطي متعدد المتغيرات في هذه الدراسة. النموذج الأول (النموذج 1) هو نموذج عام مع معلمات الأرصاد الجوية للعمق البصري للهباء الجوي (AOD) ودرجة الحرارة والرطوبة النسبية وسرعة الرياح. يتضمن النموذج الثاني (النموذج 2) معلمات الأرصاد الجوية والعديد من الملوثات الغازية، مثل SO2 و NO2 و CO و O3. بشكل عام، ميز نموذج الانحدار، الذي استخدم بيانات كل ساعة من عام 2020 للمقاطعات الثلاث، تركيزات PM2.5 بشكل كافٍ. كان أداء النموذج 2 جيدًا للتنبؤ بتركيزات PM2.5 في شيانغ ماي (R2 = 0.52) ولامبانغ (R2 = 0.60). أدى النموذج 2 إلى تحسين التنبؤ بتركيز PM2.5 مقارنة بالنموذج 1 لكل من المواسم الرطبة والجافة. ومع ذلك، كانت أوجه عدم اليقين في النموذج موجودة أيضًا، مما يضع أساسًا لمزيد من الدراسة.Translated Description (French)
En raison de changements considérables dans les zones rurales du nord de la Thaïlande, la fréquence et l'intensité des flambées de brume dues à la pollution par les particules, en particulier les particules fines (PM2,5), ont augmenté dans cette région. Pour compléter la surveillance au sol lorsque l'observation des PM2,5 est limitée, cette étude a appliqué un modèle de régression linéaire multivariée pour prédire les concentrations de PM2,5 en 2020 en utilisant la profondeur optique des aérosols (AOD) ; les paramètres météorologiques de la vitesse du vent, de la température et de l'humidité relative ; et les polluants gazeux tels que SO2, NO2, CO et O3 à partir de mesures au sol à trois endroits : les provinces de Chiang Mai, Lampang et Nan dans le nord de la Thaïlande. Deux modèles de régression linéaire multivariée ont été réalisés dans cette étude. Le premier modèle (modèle 1) est un modèle générique avec des paramètres météorologiques de profondeur optique d'aérosol (AOD), de température, d'humidité relative et de vitesse du vent. Le deuxième modèle (modèle 2) comprend des paramètres météorologiques et plusieurs polluants gazeux, tels que SO2, NO2, CO et O3. En général, le modèle de régression, qui utilisait des données horaires de 2020 des trois provinces, caractérisait adéquatement les concentrations de PM2,5. La performance du modèle 2 était bonne pour la prédiction des concentrations de PM2,5 à Chiang Mai (R2 = 0,52) et à Lampang (R2 = 0,60). Le modèle 2 a amélioré la prédiction de la concentration de PM2,5 par rapport au modèle 1 pour les saisons humides et sèches. Cependant, des incertitudes sur le modèle étaient également présentes, ce qui jette les bases d'une étude plus approfondie.Translated Description (Spanish)
Como resultado de los cambios considerables en las zonas rurales del norte de Tailandia, la frecuencia e intensidad de los brotes de neblina causados por la contaminación por partículas, en particular las partículas finas (PM2,5), ha aumentado en esta región. Para complementar el monitoreo terrestre donde la observación de PM2.5 es limitada, este estudio aplicó un modelo de regresión lineal multivariante para predecir las concentraciones de PM2.5 en 2020 utilizando la profundidad óptica del aerosol (AOD); parámetros meteorológicos de la velocidad del viento, la temperatura y la humedad relativa; y contaminantes gaseosos como SO2, NO2, CO y O3 a partir de mediciones terrestres en tres ubicaciones: las provincias de Chiang Mai, Lampang y Nan en el norte de Tailandia. En este estudio se realizaron dos modelos de regresión lineal multivariante. El primer modelo (modelo 1) es un modelo genérico con parámetros meteorológicos de profundidad óptica del aerosol (AOD), temperatura, humedad relativa y velocidad del viento. El segundo modelo (modelo 2) incluye parámetros meteorológicos y varios contaminantes gaseosos, como SO2, NO2, CO y O3. En general, el modelo de regresión, que utilizó datos por hora de 2020 de las tres provincias, caracterizó adecuadamente las concentraciones de PM2.5. El rendimiento del modelo 2 fue bueno para la predicción de concentraciones de PM2.5 en Chiang Mai (R2 = 0.52) y Lampang (R2 = 0.60). El modelo 2 mejoró la predicción de la concentración de PM2.5 en comparación con el modelo 1 para las estaciones húmedas y secas. Sin embargo, las incertidumbres del modelo también estaban presentes, lo que sienta las bases para un estudio posterior.Files
3190484.pdf.pdf
Files
(15.9 kB)
Name | Size | Download all |
---|---|---|
md5:b0aff2dbafa831fa703eaabeb341299b
|
15.9 kB | Preview Download |
Additional details
Additional titles
- Translated title (Arabic)
- التنبؤ بـ PM2.5 في منطقة حضرية في شمال تايلاند باستخدام نموذج الانحدار الخطي متعدد المتغيرات
- Translated title (French)
- Prévision des PM2,5 dans une zone urbaine du nord de la Thaïlande à l'aide d'un modèle de régression linéaire multivariée
- Translated title (Spanish)
- Predicción de PM2.5 en un área urbana del norte de Tailandia utilizando un modelo de regresión lineal multivariante
Identifiers
- Other
- https://openalex.org/W4226004796
- DOI
- 10.1155/2022/3190484
References
- https://openalex.org/W1599651906
- https://openalex.org/W1978637132
- https://openalex.org/W2011740524
- https://openalex.org/W2014926829
- https://openalex.org/W2033879042
- https://openalex.org/W2054806977
- https://openalex.org/W2067726355
- https://openalex.org/W2069389213
- https://openalex.org/W2069977802
- https://openalex.org/W2077623996
- https://openalex.org/W2090725266
- https://openalex.org/W2096118432
- https://openalex.org/W2102799873
- https://openalex.org/W2256005230
- https://openalex.org/W2312602772
- https://openalex.org/W2316257305
- https://openalex.org/W2551387296
- https://openalex.org/W2747331401
- https://openalex.org/W276808286
- https://openalex.org/W2773511697
- https://openalex.org/W2883612219
- https://openalex.org/W2886563141
- https://openalex.org/W2891220458
- https://openalex.org/W2916061114
- https://openalex.org/W2917193418
- https://openalex.org/W2964821748
- https://openalex.org/W2980914262
- https://openalex.org/W3009430160
- https://openalex.org/W3021710524
- https://openalex.org/W3092207464
- https://openalex.org/W3152615709
- https://openalex.org/W4300407496