Аналитический обзор современных информационных технологий в области сбора, обработки и анализа данных, применяемых для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха
Автор: Соколова Ольга Дмитриевна, Матерухин Андрей Викторович
Журнал: Проблемы информатики @problem-info
Рубрика: Прикладные информационные технологии
Статья в выпуске: 1 (46), 2020 года.
Бесплатный доступ
Статья представляет собой аналитический обзор научных публикаций на тему современных информационных технологий в области сбора, обработки и анализа данных для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха в условиях крупных городов. Показано, что главным трендом исследований в этой области является разработка технологических решений, связанных с использованием гсосснсорных сетей для создания систем мониторинга. Рассмотрены различные решения, описанные в современной научной литературе и предназначенные для применения на различных уровнях системы мониторинга атмосферы: на уровне сбора данных, на уровне обработки данных и на уровне анализа данных.
Мониторинг загрязнения воздуха, беспроводные геосенсорные сети
Короткий адрес: https://sciup.org/143175965
IDR: 143175965
Список литературы Аналитический обзор современных информационных технологий в области сбора, обработки и анализа данных, применяемых для мониторинга загрязнения атмосферного воздуха
- Nittel S. A survey of geosensor networks: Advances in dynamic environmental monitoring // Sensors. 2009. N 9(7). P. 5664-5678.
- Duckham Matt, Decentralized Spatial Computing. Foundations of Geosensor Networks // Springer. 2014.
- Якубайлик О. Э., Гостева А. А., Ерунова М. Г., Кадочников А. А., Матвеев А. Г., Пятаев А. С., Токарев А. В. Разработка средств информационной поддержки наблюдений за состоянием окружающей природной среды // Вестник КемГУ. 2012. Т. 2. № 4(52). С. 136-141.
- Матерухин А. В. Теоретические основы и методология обработки потоков пространственно-временных данных: диссертация .. .доктора технических наук: 25.00.35 / Матерухин Андрей Викторович; [Место защиты: Моск. гос. ун-т геодезии и картографии]. Москва, 2018.
- Матерухин А. В. Математическая модель процессов обработки потоков пространственно-временных данных в геоинформационной системе // Известия высших учебных заведений. Геодезия и аэрофотосъемка. 2018. Т. 62. № 2. С. 237-243.
- Ghevas I. A., Smith L. S. A Neural Network Approach to Time Series Forecasting // Proceedings of the World Congress on Engineering, London, 2009. Vol. 2. P. 1292-1296.
- Rahman, N. H. A.; Lee, M. H.; Suhartono; Latif, M. T. Artificial neural networks and fuzzy time series forecasting: An application to air quality // Qual. Quant. 2015. N 49. P. 2633-2647.
- Андреева E. С., Лазарева E. О., Липовицкая И. H. Прогноз уровня загрязнения атмосферного воздуха в Санкт-Петербурге с применением алгоритма принятия решений // Вестник Московского университета. Серия 5: География. 2019. № 2. С. 55-60.
- Dincer, N. G., Akkus, О. A new fuzzy time series model based on robust clustering for forecasting of air pollution // Ecol. Inform. 2018. N 43. P. 157-164.
- Lu Bai, Jianzhou Wang, Xuejiao Ma, Haivan Lu. Air Pollution Forecasts: An Overview // International Journal of Environmental Research and Public Health, 2018.
- Mishra, D.; Goval, P. N02 forecasting models Agra // Atmos. Pollut. Res. 2015. N 6. P. 99-106.
- Tsujitaa W., Yoshinoa A., Ishidab H., and Moriizumi T. Gas sensor network for air-pollution monitoring // Sensors Actuators B, Chem. 2005. Vol. 110. N 2. P. 304-311.
- Савиных В. П., Майоров А. А., Матерухин А. В. Построение пространственной модели загрязнения воздуха на основе использования потоков данных от сетей геосенсоров // Геодезия и картография. 2017. № 12, том 78. С. 39-43.
- Ravane El Sibai, Yousra Chabchoub, Raja Chikv, Jacques Demerjian, Kablan Barbar. Assessing and Improving Sensors Data Quality in Streaming Context // 9th International Conference, Computational Collective Intelligence ICCCI 2017, Nicosia, Cyprus, September 27-29, 2017, Proceedings, Part II, 2017, Vol. 10449. P. 590-599.
- Rai A., Kumar P., Pilla F., Skouloudis A., Sabatino S., Ratti C., Yasar A., and Rickerbv D. End-user perspective of low-cost sensors for outdoor air pollution monitoring // Sci. Total Environ. 2017. Vol. 607-608. P. 691-705.
- Duckham Matt, Nussbaum Doron, Sack Jorg Rudiger, Santoro Nicola. Efficient, Decentralized Computation of the Topology of Spatial Regions // IEEE Transactions on Computers. 2011. Vol. 60. N 8. P. 1100-1113.
- Шахов В. В., Юргенсон А. Н., Соколова О. Д. Эффективный метод генерации случайных геометрических графов для моделирования беспроводных сетей // ПДМ. 2016. № 4 (34). С. 99108.
- Bieringer P. Е.; Young G. S.; Rodriguez L. М.; Annunzio, A. J.; Vandenberghe F., Haupt S. E. Paradigms and commonalities in atmospheric source term estimation methods // Atmospheric Environment. Elsevier BY. 2017. N 156. P. 102-112.
- Issartel J.-P. Emergence of a tracer source from air concentration measurements, a new strategy for linear assimilation // Atmospheric Chemistry and Physics, Copernicus GmbH, 2005. N 5. P. 249273.
- Mamonov A. V. Tsai Y.-H. R. Point source identification in nonlinear advection-diffusion-reaction systems // Inverse Problems, IOP Publishing, 2013. N 29. 035009.
- Penenko V. V.; Penenko, A. V.; Tsvetova E. A. Gochakov A. V. Methods for Studying the Sensitivity of Air Quality Models and Inverse Problems of Geophysical Hydrothermodvnamics // Journal of Applied Mechanics and Technical Physics, Pleiades Publishing Ltd, 2019. N 60. P. 392-399.
- Penenko A., Mukatova Z. S., Penenko V., Gochakov A., Antokhin P. Numerical study of the direct variational algorithm of data assimilation in urban conditions // Atmospheric and ocean optics. 2018. N 31. P. 456-462.
- Sun C., Li V., Lam J., and Leslie I. Optimal Citizen-Centric Sensor Placement for Air Quality Monitoring: A Case Study of City of Cambridge, the United Kingdom // IEEE Access, 2019. Vol. 7.
- Соколова О. Д., Юргенсон А. Н. Задача оптимального размещения устройств анализа информационных потоков в сетях // Проблемы информатики. 2010. № 2. С. 33-42.
- Saaskilahti Kirsti, Kangaskorte Riitta, Luimula Mika k, Yli-Hemminki, Juha. Collecting and visualizing wireless geosensor data using mobile devices // ACM International Conference Proceeding Series. 2010. 10.1145/1823854.1823882.
- Ilka A. R., Gilberto C., Renato A., Antnio M. V. M. Data-Aware Clustering for Geosensor Networks Data Collection // Anais XIII Simpsio Brasileiro de Sensoriamento Remoto, INPE, 2007. P. 6059-6066.
- Шахов В. В., Мигов Д. А., Соколова О. Д. Беспроводные сенсорные сети, оснащенные средствами получения энергии из окружающей среды // Проблемы информатики. 2014. № 4. С. 69-79.
- Матерухин А. В., Шахов В. В., Соколова О. Д. Модели процессов сбора пространственно-временных данных с использованием мобильных стоков // Геодезия и картография. 2018. Т. 79. № 12. С. 22-28.
- Boubrima A., Bechkit W., Rivano Н. Optimal WSN deployment models for air pollution monitoring // IEEE Trans. Wireless Commun. 2017. Vol. 16. N 5. P. 2723-2735.
- Kaivonen Sami, Ngai Edith. Real-time air pollution monitoring with sensors on city bus // Digital Communications and Networks. 2019.
- You-Chiun Wang, Guan-Wei Chen. Efficient Data Gathering and Estimation for Metropolitan Air Quality Monitoring by Using Vehicular Sensor Networks // IEEE Transactions On Vehicular Technology. 2017. Vol. 66. N 8. P. 7234-7248.
- Penza M., Suriano D., Villani M. G., Spinelle L., and Gerboles M. Towards air quality indices in smart cities by calibrated low-cost sensors applied to networks //in Proc. IEEE Conf. Sensors, 2014. P. 2012-2017.
- Shakhov V., Sokolova O. Towards Air Pollution Detection with Internet of Vehicles // Proceedings of 15th International Asian School-Seminar Optimization Problems of Complex Systems. OPCS-2019. P. 183-187.
- Murtv, R. N.; Mainland, G.; Rose, I.; Chowdhurv, A. R.; Gosain, A.; Bers, J.; Welsh, M. CitvSense: An Urban-Scale Wireless Sensor Network and Testbed //In Proceedings of the 2008 IEEE Conference on Technologies for Homeland Security, Waltham, MA, USA, 12-13 May 2008. P. 583-588.
- Shu-Chiung Hua, You-Chiun Wang, Chiuan-Yu Huanga, Yu-Chee Tsenga. Measuring air quality in city areas by vehicular wireless sensor networks // The Journal of Systems and Software. 2011. N 84. P. 205-212.
- Materukhin A. V., Gvozdev O. G., Maiorov A. A. and Sokolova O. D. Simulation of SpatioTemporal Data Streams from Geosensors Located on Mobile Objects // 15th International Asian School-Seminar Optimization Problems of Complex Systems (OPCS), Novosibirsk, Russia, 2019. P. 179-182. DOI: 10.1109/OPCS.2019.8880188.
Статья обзорная
