Hava Kalitesi İzleme
Sistemi
Hava kirliliği, küresel ölçekte hastalık yükü ve erken ölümlerin en önemli çevresel nedenlerinden biri olarak kabul edilmektedir.
Neden Önemlidir?
Hava kirliliği, küresel ölçekte hastalık yükü ve erken ölümlerin en önemli çevresel nedenlerinden biri olarak kabul edilmektedir. Özellikle Partikül Madde (PM), insan sağlığı üzerinde en zararlı kirleticiler arasında yer almakta; uzun süreli maruziyetler kalp-damar ve solunum yolu hastalıkları, astım ve diğer kronik rahatsızlıkların görülme sıklığını artırmaktadır. Kentleşme, trafik yoğunluğu ve enerji tüketimi ile birlikte hava kirliliği kentsel alanlarda giderek daha kritik ve karmaşık bir sorun haline gelmektedir.
Gebze Teknik Üniversitesi (GTÜ) kampüsü ölçeğinde gerçekleştirilen hava kalitesi izleme çalışmaları, yalnızca mevcut durumun belirlenmesiyle sınırlı kalmayıp; mekansal ve zamansal değişkenliği yüksek olan kentsel kirlilik dinamiklerinin ayrıntılı biçimde analiz edilmesine olanak tanımaktadır. Bu bağlamda kampüs, kontrollü ancak gerçek koşulları yansıtan bir kentsel test alanı (Living Lab) niteliği kazanmaktadır.
Hava Kalitesi İndeksi (AQI)
GTÜ Akıllı Şehir ve Ulaşım Teknolojileri Living Lab kapsamında ölçülen hava kalitesi verileri, Hava Kalitesi İndeksi (Air Quality Index – AQI) aracılığıyla değerlendirilmekte ve kullanıcılar için anlaşılır, karşılaştırılabilir bir formatta sunulmaktadır. AQI sınıflandırması; ölçülen kirletici konsantrasyonlarının insan sağlığı üzerindeki potansiyel etkilerini nitel olarak ifade etmeye olanak sağlayarak farkındalık ve karar destek süreçlerini güçlendirmektedir.
| AQI Aralığı | Değerlendirme | İnsan Sağlığına Etkisi |
|---|---|---|
| 0-50 | İyi | Minimal etki |
| 51-100 | Orta | Hassas gruplarda hafif solunum rahatsızlığı |
| 101-200 | Hassas | Astım, akciğer ve kalp hastaları için solunum rahatsızlığı |
| 201-300 | Kötü | Uzun süreli maruziyette çoğu insanda solunum rahatsızlığı |
| 301-400 | Çok Kötü | Uzun süreli maruziyette ciddi solunum hastalıkları |
| 400+ | Tehlikeli | Sağlıklı bireyleri dahi etkiler, kronik hastalar için ciddi risk |
Amacımız Nedir?
GTÜ Akıllı Şehir ve Ulaşım Teknolojileri Living Lab kapsamında, IoT tabanlı hava kalitesi sensör düğümleri kurulmuş olup, kampüs genelinde yoğun (dense) sensör yerleşimi ile yüksek çözünürlüklü bir izleme altyapısının oluşturulması hedeflenmektedir. Bu yaklaşım sayesinde;
- Hava kirliliğinin gerçek zamanlı olarak yüksek mekansal ve zamansal çözünürlükte izlenmesi,
- Mevcut hava kalitesi modelleme çalışmalarının doğrulanması, kalibre edilmesi ve iyileştirilmesi,
- Kirlilik sıcak noktalarının (hot-spot) belirlenmesi,
- Operasyonel kararların desteklenmesi
amaçlanmaktadır. Üretilen bilgiler; üniversite yönetimi, yerel yönetimler ve kampüs kullanıcıları için veri temelli farkındalık oluşturmakta ve etkin müdahale imkanları sunmaktadır.
Teknik Özellikler Nedir?
Kampüs içi ve yakın çevresinde hava kalitesinin sürekli ve kesintisiz izlenmesi amacıyla ölçülen parametreler, ölçüm aralıkları, doğruluk ve çözünürlük değerleri sistemin bilimsel ve operasyonel kullanımını destekleyecek nitelikte tasarlanmış ve aşağıdaki tabloda verilmiştir. Önceden tanımlanmış kabul edilebilir eşik değerlerin aşılması durumunda otomatik uyarı ve alarm mekanizmaları devreye alınmakta; hava kalitesindeki zamansal değişimlerin izlenmesi ve raporlanması sağlanmaktadır.
SENSNODE MULTI-IN-ONE GAS SENSOR
| Ölçüm Parametresi | Ölçüm Aralığı | Doğruluk | Çözünürlük |
|---|---|---|---|
| CO2 | 0 ~ 5000 ppm | 1 ppm | ±50 ppm + %3 FS |
| CO | 0 ~ 1000 ppm | 1 ppm | ±%5 FS |
| O3 | 0 ~ 20 ppm | 0,01 ppm | ±%3 FS |
| NO2 | 0 ~ 20 ppm | 0,01 ppm | ±%3 FS |
| SO2 | 0 ~ 10 ppm | 0,001 ppm | ±%2 FS |
| PM1.0/2.5/10 | 0 ~ 1000 µg/m³ | 1 µg/m³ | ±%10 FS |
Araştırma ve Uygulama Katkısı
Hava kalitesi izleme çalışmaları kapsamında elde edilen veriler, kirlilik haritalarının oluşturulması ve zamansal değişimlerin izlenmesine olanak tanıyarak kentsel hava kirliliği dinamiklerinin daha iyi anlaşılmasını sağlamaktadır.
Uzun dönemli ve yüksek çözünürlüklü veri setleri, makro ölçekte veri analitiği ve kestirim modellerinin geliştirilmesine zemin hazırlamaktadır.
Meteorolojik ve hareketlilik verileri ile bütünleşik değerlendirme yapılması sayesinde, kentsel hava kirliliğinin oluşum mekanizmaları daha kapsamlı biçimde analiz edilmekte; çevresel sağlık riskleri mekansal olarak modellenebilmektedir. Bu bütüncül yaklaşım, akıllı şehir uygulamaları, çevresel sağlık çalışmaları ve yaşam kalitesinin artırılmasına yönelik kentsel planlama süreçleri için güçlü bir bilimsel altyapı sunmaktadır.
GTÜ Akıllı Şehir ve Ulaşım Teknolojileri Living Lab kapsamında yürütülen hava kalitesi izleme çalışmaları, kampüsü yaşayan bir çevresel gözlem alanına dönüştürürken; sürdürülebilir kentsel planlama, çevresel farkındalık ve veri temelli karar destek sistemleri için örnek teşkil eden bir uygulama alanı oluşturmaktadır.