論文の概要: Tracking Urban Atmospheric Pollutants using Sentinel-5P Satellite Data
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2606.02592v1
- Date: Thu, 21 May 2026 15:59:04 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-06-07 20:42:22.572086
- Title: Tracking Urban Atmospheric Pollutants using Sentinel-5P Satellite Data
- Title(参考訳): センチネル-5P衛星データを用いた都市大気汚染物質の追跡
- Authors: Alice Gomez-Cantos, Henry O. Velesaca,
- Abstract要約: 都市部における二酸化窒素(NO$)は、燃焼に関連する大気汚染の重要な指標であり、都市において強い空間的・時間的変動を示す。
本研究では, エクアドルのグアヤス州におけるセンチネル-5P/TROPOMI観測による都市大気汚染の追跡を目的とした衛星ベースフレームワークを提案する。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.7090165638014331
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
- Abstract: Urban nitrogen dioxide ($NO_2$) is a key indicator of combustion-related air pollution and exhibits strong spatial and temporal variability in cities. This study presents a satellite-based framework for tracking urban $NO_2$ pollution using tropospheric column observations from Sentinel-5P/TROPOMI over Guayas Province, Ecuador. Rather than estimating surface concentrations, the methodology emphasizes robust distributional metrics, including the median and upper-tail percentiles ($P_{90}$, $P_{95}$, and $P_{99}$), to characterize background conditions and localized pollution extremes at the canton scale. Multi-year satellite observations are aggregated annually and analyzed using unsupervised K-means clustering to identify characteristic pollution regimes without predefined thresholds. Results show that highly urbanized cantons consistently exhibit elevated extreme $NO_2$ values and greater variability, while less urbanized areas display lower and more homogeneous patterns. The proposed approach provides an interpretable and scalable tool for urban air-quality assessment in data-scarce regions using satellite observations alone. The implementation is publicly available on GitHub https://hvelesaca.github.io/sentinel-5P-clustering/.
- Abstract(参考訳): 二酸化窒素(NO_2$)は、燃焼に関連する大気汚染の重要な指標であり、都市において強い空間的・時間的変動を示す。
本研究では, エクアドル・グアヤス州のセンチネル-5P/TROPOMIから観測された対流圏カラムを用いて, 都市大気中のNO_2$汚染を追跡するための衛星ベースフレームワークを提案する。
この手法は、表面濃度を推定するよりも、カントンスケールでの背景条件と局所汚染極端を特徴づけるために、中央値と上部値のパーセンタイル(P_{90}$, $P_{95}$, $P_{99}$)を含むロバストな分布指標を強調する。
複数年間の衛星観測は、事前に定義された閾値のない特徴的な汚染状態を特定するために、教師なしのK平均クラスタリングを用いて、毎年集約され、分析される。
その結果, 高都市化カントンは極端に高いNO_2$値を示し, 変動性は高いが, 都市化の少ない地域では, より低次かつ均一なパターンを示すことがわかった。
提案手法は,衛星観測のみを用いたデータスカース地域における都市大気質評価のための,解釈可能かつスケーラブルなツールを提供する。
実装はGitHub https://hvelesaca.github.io/sentinel-5P-clustering/で公開されている。
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