Análisis de la red de vigilancia de calidad del aire del Ayuntamiento de Madrid mediante métodos de interpolación espacial

Abstract

La limpieza del aire que respiramos cada día comprende una de las cuestiones de creciente interés por parte de la comunidad internacional, especialmente entre los defensores de aspectos medioambientales. Las cifras recogidas por entes independientes, como la ORGANIZACIÓN MUNDIAL DE LA SALUD, evidencian la crisis de calidad del aire a la cual nos encontramos sometidos desde hace décadas. Con cientos de miles de muertes prematuras al año por causas evitables, como las derivadas de exposiciones a niveles excesivos de contaminantes, resulta importante evaluar los sistemas de medición y reporte implementados en nuestra localidad y en escalas internacionales de forma que se busque entender el correcto funcionamiento de estas. Los métodos de interpolación espacial, como el kriging ordinario y la ponderación de la distancia inversa, desarrollados por la disciplina de la geoestadística nos permiten colmar las lagunas estadísticas posibles que existan en los sistemas de vigilancia implementados a todo nivel administrativo. En este sentido, se realiza una evaluación del sistema de vigilancia de calidad del aire implementado en el AYUNTAMIENTO DE MADRID, en relación con las concentraciones de dióxido de nitrógeno (NO2) registradas. Así mismo, se procede a una comparativa de los métodos de interpolación espacial mencionados, desde un punto de vista visual y numérico sobre su grado certeza en las estimaciones realizadas. Por otro lado, se propone un nuevo diseño de la red, en términos de la ubicación de las estaciones de monitorización, de forma que se minimiza la varianza de cada estimación computada en todo el territorio del AYUNTAMIENTO.

The cleanliness of the air we breathe every day is one of the issues of growing interest to the international community, especially among environmental advocates. Figures collected by independent bodies, such as the WORLD HEALTH ORGANIZATION, highlight the air quality crisis we have been facing for decades. With hundreds of thousands of premature deaths per year due to preventable causes, such as those derived from exposure to excessive levels of pollutants, it is important to evaluate the measurement and reporting systems implemented in our locality and on international scales in order to understand their correct functioning. Spatial interpolation methods, such as ordinary kriging and inverse distance weighting, developed by the discipline of geostatistics allow us to fill the possible statistical gaps that exist in the monitoring systems implemented at all administrative levels. In this sense, an evaluation of the air quality monitoring system implemented in the Madrid CITY COUNCIL is carried out, in relation to the concentrations of nitrogen dioxide (NO2) recorded. Likewise, a comparison of the mentioned spatial interpolation methods is made, from a visual and numerical point of view on their degree of certainty in the estimates made. On the other hand, a new design of the network is proposed, in terms of the location of the monitoring stations, in order to minimize the variance of each estimate computed in the whole territory of the CITY COUNCIL.