Gedetailleerde NOx-metingen met AI, satellietdata en sensornetwerken

Inzicht in luchtkwaliteit is essentieel voor zowel beleidsmakers als burgers. Traditionele meetmethoden, zoals die van het RIVM en TNO, geven een goed beeld van de luchtkwaliteit op specifieke locaties, maar bieden geen fijnmazige kaarten met concentraties op neusniveau – de hoogte waarop mensen daadwerkelijk lucht inademen.

Een nieuwe aanpak van Caeli combineert AI, wiskundige modellering en satellietdata met een uitgebreid netwerk van meer dan 6000 grondstations in Europa. Hierdoor kunnen gedetailleerde NOx- en ammoniakconcentratiekaarten worden gegenereerd die nauwkeurig worden gevalideerd met referentiemetingen.

NOx in Amsterdam en Zaandam: een gedetailleerd beeld

In 2023 zijn door Caeli de NOx-concentraties boven Amsterdam en Zaandam in kaart gebracht. Waar traditionele modellen vaak moeite hebben om variaties op straatniveau goed weer te geven, laten deze kaarten zien hoe fijnstof en stikstofdioxide zich exact verspreiden binnen stedelijke gebieden.

De onderstaande kaarten tonen de NOx-concentraties in Amsterdam en Zaandam, waarbij lokale verkeersdrukte, industriële emissies en meteorologische factoren zichtbaar invloed hebben op de luchtkwaliteit.

Deze methode biedt een hoge resolutie en nauwkeurigheid die voorheen moeilijk haalbaar was met conventionele rekenmodellen.

Validatie: hoe betrouwbaar zijn de metingen?

Een belangrijke vraag bij luchtkwaliteitskaarten is hoe goed de metingen overeenkomen met de werkelijkheid. De hier gepresenteerde kaarten zijn systematisch gevalideerd met meetgegevens van referentiestations, zoals die van het RIVM’s Luchtmeetnet (LML).

Hieronder zijn scatterplots te zien waarin de correlatie tussen de voorspelde waarden en de daadwerkelijke metingen wordt weergegeven. Dit laat zien in hoeverre de kaarten een betrouwbare weergave geven van de NOx-concentraties op straatniveau.

In tegenstelling tot traditionele modellen, die slechts een beperkt aantal grondstations gebruiken en met statistische methoden extrapoleren, maakt deze aanpak gebruik van een groot aantal sensorgegevens in combinatie met AI-analyses. Dit resulteert in een betere dekking en nauwkeurigere voorspellingen.

Toepassingen en toekomstperspectief

Deze technologie opent nieuwe mogelijkheden voor het monitoren en verbeteren van luchtkwaliteit. Door real-time en historisch inzicht te bieden op gedetailleerd niveau, kunnen overheden, steden en bedrijven gericht beleid ontwikkelen en effectief emissie reductiemaatregelen nemen en met deze technologie te monitoren.

Met gevalideerde, nauwkeurige luchtkwaliteitskaarten van Caeli kan beter inzicht worden verkregen in luchtverontreiniging op lokaal niveau, wat bijdraagt aan een gerichtere aanpak van luchtkwaliteit in stedelijke gebieden.