[闲聊] 数据校正让大里空气比市中心更好

楼主: artiller (砲仔)   2018-03-01 18:58:22
标题的意思是环保署空气品质测站,量测pm2.5会有两种数据
自动测站数据,以及手动测站数据
两者差异可参考环保署网站
https://taqm.epa.gov.tw/pm25/tw/PM25A.aspx
1. PM2.5之监测方法分为“手动监测”及“自动监测”二种,由于监测方法不同,两者
数据有系统性的差异,需经过比对及统计分析后,适度转换校正才能掌握一致性的数据。
依空气品质标准规定,PM2.5之监测数据系以“手动监测”标准方法所量测之数据为准。
2. 为使自动监测及手动监测数据趋于一致,参考美国环保署作法,得出各自动监测

手动监测站数据的线性回归式(关系式),用以校正自动监测数据并即时公布,提供预警功
用。数据校正于2014年5月实行,并回溯至1月起。
意思简单来说就是自动测站数据不够准,需要手动测站来辅助校正数据。但为什么自动测
站不准,手动测站就够准呢?
原因在量测手法:
自动测站量测方法可参考环保署网站
https://taqm.epa.gov.tw/taqm/tw/b1305.aspx
简单来讲就是有个空气帮浦把气体往采样口吹进仪器内的特殊试纸,然后透过放射线观测
辐射值的前后变化来推估pm2.5浓度
这种方法优点是可以自动连续监测,但缺点是无法完全排除水气影响(空气盒子也有类似
问题)
而手动测站可参考环保署这个网址
https://taqm.epa.gov.tw/taqm/tw/b1306.aspx
简单来说就是用秤重的,等待试纸干燥后测量前后的重量变化去推估pm2.5浓度,优点是
非常准,毕竟是直接量悬浮微粒的重量,但缺点是无法连续自动监测,以目前环保署作业
来讲是三天采样一次,每次采计连续24小时算出日平均值

说了这么多,那为什么量测手法,数据校准会影响大里测站呢?
原因是手动测站并非每个站都有,像台中就只有忠明站与丰原站有手动测站,那如果大里
站没有就变成需要参考最近的手动测站数据来算出线型回归式,然后校准数据,今年套用
的公式如下连结,大家有兴趣可以下载来看
https://taqm.epa.gov.tw/pm25/tw/Download/106_PM25_00_TW.pdf
我把台中各站回归式抓出来看,可以发现除了丰原其他四站都是用忠明站的手动数据来做
校正
https://i.imgur.com/eZ1gd89.jpg
这意思是什么呢?
就算大里与沙鹿的地理环境与忠明站大大不同,但因为缺乏手动站,只好拿同一笔手动数
据来做线性回归,企图让数据更接近忠明站
总觉得这件事有点奇怪,甚至有点荒谬,因为从过去经验来看,大里站常常位处东北季风
在台中的下风处,如下图
https://i.imgur.com/LoK9wpS.jpg
既然大里因为背山让空气容易在此沉积导致污染,那为什么还要套用忠明站的数据,这是
我的疑问
也因为这样,从统计数据也会发现事情越来越不单纯,以下是去年与今年一二月同期的平
均值,分为原始值与校正后的值
2017 1月平均
原始值 校准值
忠明 : 27.31 25.66
大里 : 35.48 26.82
2017 2月平均
原始值 校准值
忠明 : 27.92 26.29
大里 : 36.58 27.74
2018 1月平均
原始值 校准值
忠明 : 22.45 19.25
大里 : 23.12 16.26
2018 2月平均
原始值 校准值
忠明 : 29.60 26.82
大里 : 27.72 20.05
比较可以发现,今年因为大里站的原始数据大幅
改善(原因我们之后再来探讨),导致校准后的数据变成大里站空气品质优于忠明站
以下是我把每日平均值化成曲线图,这样比较会更清楚
https://i.imgur.com/bvLAsdt.jpg
https://i.imgur.com/wR4CxRV.jpg
https://i.imgur.com/Tyeb56l.jpg
https://i.imgur.com/qrY6Psd.jpg
从曲线图可以发现,因为套用回归式校正数据,
让大里站的空气品质,在今年二月远远优于忠明站了
这真的很奇怪......

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