Ülkü ŞAHİN, O.Nuri UÇAN, Cuma BAYAT, H. Kurtuluş ÖZCAN

İstanbul ili tropsoferik ozon (O3) konsantrasyonlarının hücresel yapay sinir ağ yöntemiyle modellenmesi

Son yıllarda özellikle büyük şehirlerde, artan nüfus ve endüstrileşmeyle fotokimyasal smog oluşumu da artmaktadır. Fotokimyasal smog oluşumunda en önemli kirletici ozon gazıdır. Bu yüzden pek çok çalışma ozon ve ozon öncülerini hesaba katan hava kalitesi modellemesi üzerinde yoğunlaşmaktadır. Bu çalışmada 6 farklı kirletici parametre ve 8 meteorolojik faktör dikkate alınarak, İstanbul ili troposferik ozon konsantrasyonları Hücresel Yapay Sinir Ağ Yöntemiyle modellenmiştir. HYSA modeli ile birlikte istatiksel indisler hesaplanmış ve model performansı kontrol edilmiştir. Sonuç olarak, model çıktıları ve istatiksel değerler incelendiğinde HYSA yapısının ozon konsantrasyonu modellemelerinde kullanılabileceği görülmüştür.

Modeling of trophospheric ozone (O3) concentrations using cellucar neural networks

In the recent years, formation of photochemical smog is common in metropolitan areas ozone is the most important pollution which causes photochemical smog. So, many studies focus on the air quality modeling accounted ozone and ozone precursors. In this paper, we have applied Cellular Neural Network for future prediction of ozone concentration in the European parts of Istanbul. We have used various real data parameters observed in 6 different air pollution and 8 meteorological parameters. As a result, CNN model results represent the seasonal increment and decrement of observed Ozone and CNN can be considered as a compromising approach in ozone prediction modeling.

PDF

___

1.Eryılmaz, E., İstanbul’da Gece Ozonu, Yüksek Lisans Tezi İstanbul Teknik Üniversitesi Fen Bilimleri Enstitüsü, 2001.
2. Tecer, L., İstanbul Kenti Fotokimyasal Smog Mekanizmasının Modellenmesi Doktora Tezi, Cumhuriyet Üniversitesi, 2000.
3. Tirabassi, T., Pelliccioni, A. ve Garazzo, C., “Coupling of Neural Network and Dispersion Models: a Novel Methodology for Air Pollution Models”, Int. J. Environment and Pollution, Cilt 20, No.1-6, 136-146, 2003.
4. Wahab-Abdul, S.A. ve Al-Alawi, S.M., “Assessment and Prediction of Trophospheric Ozone Concentration Levels Using Artificial Neural Networks”, Environmental Modeling & Software, Cilt 17, pp 219-228, 2002.
5. Gardner, M.W., Dorling S.R., “Statistical Surface Ozone Models; an Improved Methodology to account for Nonlinear Behavior” Atmospheric Environment, Cilt 34, 21-34, 2000.
6. Spellman G., “An Application of Artificial Neural Networks to the Prediction of Surface ozone Concentrations in the United Kingdom”, Applied Geography, Cilt 19, 123-136, 1999.
7. Comrie A. C., “Comparing Neural Networks and Regression Model for Ozone Forecasting”, Journal of Air and Waste Manegement Association Cilt 47, 653-663, 1997.
8. Jorquera H., Ricardo P.,Cipriano A., Espejo A., Letelier M.V., and Acuna G., “Forecasting Ozone Daily Maximum Levels At Santiago, Chile”, Atmospheric Environment, Cilt. 32, 1267-1271, 1998.
9. Elkamel A., Wahab-Abdul S.A., Bouhamra W., Alper E., “Measurement and Prediction of Ozone Levels Around a Heavly Industrialized Area; A Neural Network Approach”, Advanced in Environmental Reserch, Cilt 5,.47-59, 2001.
10. Ruiz –Suarez J.C., Mayora-Ibarra O.A., Torres- Jimenes J. ve Ruiz –Suarez L.G., “Short Term Ozone Forecasting by Artificial Neural Networks”, Advances in Engineering Software, Cilt 23, 143-149, 1995.
11. Chua L.O., Yang L., “Cellular Neural Networks” Application, IEEE Transactions on Circuits and Systems Cilt 35 (10), 1273-1290, 1988.
12. Şahin U., Uçan O.N., Tolluoğlu O., ve Bayat C., “İstanbul’un Hava Kirliliğinin Hücresel Yapay Sinir Ağ ile Modellenmesi”, TAINN’04 Turkish Symposium on Artificial Intelligence and Neural Networks.,2004 Izmir, Turkey
13. Albora, A.M., Ucan, O.N., Ozmen, A.,ve Ozkan, T. “Separation of Bouguer Anomaly Map Using Cellular Neural Network”, Journal of Applied Geophysics Cilt 46, 129-142, 2001.
14. Cimagalli, V. “Cellular Neural Networks A Review”, Proceedings of Sixth Italian Workshop on Parallel Architectures and Neural Networks, Vietri Sul Mare, May 12-14, 1993, Italy
15. Özcan H.K, Şahin Ü, Bayat C., Uçan O.N “İstanbul Şehir Atmosferindeki Troposferik Ozon (O3) Kirliliğinin Yapay Zeka İle Modellenmesi”, HİTEK’05 Havacılıkta İleri Teknolojiler Sempozyumu, Hava Harb Okulu, İstanbul, 2005.