PM10 Parametresinin Makine Öğrenmesi Algoritmalari ile Mekânsal Analizi, Kayseri İli Örneği

Abstract

Hava kirliliğinin son yıllarda artışı ile alınacak olan erken önlemler dâhilinde hava kirliliği tahmininin yapılması insan ve çevre sağlığına verilebilecek zararın en aza indirilmesinde önemlidir. Bu çalışmada günlük ortalama hava kirliliği miktarının, önemli bir hava kirletici olan PM10 konsantrasyonu üzerinden tahminlenmesi ve hava kirliliğinin çevresel ve mekânsal modellenmesi amaçlanmıştır. Tahminleme modeli, Orta Anadolu Bölgesinde yer alan Kayseri ilinde bulunan 3 istasyondan alınan 2010-2018 yılları arasında ölçülen PM10 konsantrasyonu verileri kullanılarak makine öğrenmesi algoritmaları (kNN DVR, RF, ANN, Lineer Regresyon) ile eğitilmiştir. Kayseri’deki 3 istasyonun 2010-2018 yılları arasındaki PM10 konsantrasyon değerleri girdi olarak verilmiş ve 2019 yılına ait PM10 konsantrasyon değerleri tahmin edilmiştir. En iyi sonuçlar 3 istasyon için de Destek Vektör Regresyonu algoritması ile elde edilmiş olup Trafik bölgesi için R2:0.85, RMSE:17.57, MAE:10.17; Hürriyet bölgesi için R2:0.73, RMSE:34.91, MAE:24.61 ve OSB bölgesi için R2:0.82, RMSE:41.71, MAE:21.62 olarak tespit edilmiştir. Ayrıca elde edilen tahmini konsantrasyon sonuçlarının mekânsal dağılımı (CBS) ve değişimi de analiz edilmiştir.