Évaluation et correction des mesures de particules fines réalisées à l’aide de capteurs low-cost

Details

Supervisors

Bogaert, Patrick

Faculty

Faculté des bioingénieurs

Degree label

Master [120] : bioingénieur en sciences et technologies de l'environnement, à finalité spécialisée

Abstract

frCorentine Franckart La pollution de l’air constitue un enjeu important pour la santé et l’environnement. Sa surveillance repose principalement sur des stations de référence qui fournissent des mesures précises mais dont le coût limite le nombre de points de mesure. Les capteurs à bas coût représentent une solution intéressante pour compléter ce réseau et améliorer la couverture spatiale. Ce mémoire vise à déterminer dans quelle mesure ces capteurs, après calibration, peuvent fournir des mesures de PM2.5 pour compléter le réseau officiel de surveillance. Les résultats montrent que les mesures brutes reproduisent globalement les variations observées par les stations de référence mais présentent des biais variables selon les capteurs. Parmi les méthodes de calibration étudiées, à savoir la régression linéaire multiple, le modèle quadratique et le Random Forest, ce dernier présente les meilleures performances. Les résultats montrent que l’ajout de variables météorologiques externes de l’IRM aux variables déjà mesurées par les capteurs apporte peu d’amélioration à la calibration. En revanche, lorsque les données météorologiques internes au capteur sont indisponibles, leur remplacement par des données de l’IRM permet de conserver des performances élevées. La durée de co-localisation avec une station de référence influence la qualité de la calibration. Une période de 30 à 60 jours apparaît comme un bon compromis entre les performances obtenues et la durée d’immobilisation du capteur. Les performances de la calibration peuvent également évoluer au cours du temps, ce qui souligne l’intérêt d’un suivi régulier des capteurs. La transférabilité de la calibration dépend des conditions dans lesquelles le capteur est utilisé. Les résultats suggèrent que les conditions propres au site jouent un rôle important dans la transférabilité de la calibration. Dans l’ensemble, l’étude montre que les capteurs à bas coût peuvent fournir des mesures pertinentes de PM2.5 adaptée est appliquée. Ils pourraient ainsi compléter les stations de référence et contribuer à augmenter la couverture spatiale de la surveillance de la qualité de l’air.