Determinación de algoritmo de estimación de dióxido de azufre (SO2) atmosférico mediante sensores remotos para ecosistemas altoandinos

Los ecosistemas altoandinos son sensibles a los problemas generados por la contaminación del aire, debido al incremento de la densidad poblacional, las altas concentraciones de gases que emiten los automóviles, las industrias y el uso de combustibles. Entre los gases contaminantes del aire se encuentra el Dióxido de Azufre (SO2) gas irritante a altas concentraciones que afecta al sistema respiratorio y cardiovascular. Esta investigación tiene por objeto estimar las concentraciones del contaminante atmosférico SO2 que incide en el deterioro de la calidad del aire de la ciudad de Cuenca mediante sensores remotos. La metodología utilizada relaciona las concentraciones de SO2 que fueron medidos in situ por la red de monitoreo de calidad del aire de la Empresa Pública de Movilidad, Tránsito y Transporte de Cuenca (EMOV-EP) y la información derivada de 4 imágenes satelitales Landsat-8 en el que intervienen los sensores: Operational Land Imager (OLI) y Thermal Infrared Sensor (TIRS), y mediante la aplicación del algoritmo de la radiancia espectral (AOT) y las temperaturas superficiales se consiguieron las concentraciones estimadas de SO2. La relación técnica entre los datos del satélite y las mediciones en tierra son analizadas mediante el análisis de correlación y análisis de regresión no lineal, el cual incorpora Modelos Aditivos Generalizados (GAM). Los resultados indican un modelo estadístico fiable, proporcionando coeficientes de determinación: R²=0,642, R²=0,553, R²=0,694, R²=0,678. Este estudio puede ser una valiosa herramienta para la toma de decisiones por parte de las entidades que colaboran en el análisis de la contaminación del aire en la ciudad.

The high-Andean ecosystems are sensitive to problems caused by the pollution of the air, due to the increase in population density, high concentrations of gases emitted by cars, industries and fuels. Air pollutant gases include the Sulphur Dioxide (SO2) irritant gas to high concentrations that affects the respiratory and cardiovascular system. This research aims to estimate the concentrations of SO2 atmospheric pollutant that has an impact on the deterioration of the air quality of the city of Cuenca with remote sensors. The methodology relates the concentrations of SO2 that were measured in-situ by the network of monitoring quality of air of the public company of mobility, traffic and transport of Cuenca (EMOV-EP) and the information derived from 4 satellite Landsat-8 images that involves sensors: Thermal Infrared Sensor (TIRS) and Thermal Infrared Sensor (TIRS), and through the application of the algorithm of the spectral radiance (AOA) and surface temperatures were estimated concentrations of SO2. The technical relationship between satellite data and measurements data and ground measurements is analyzed by correlation analysis and linear regression analysis, which incorporates generalized additive models (GAM). The results indicate a reliable statistical model, providing coefficients of determination: R² = 0,642, R² = 0,553, R² = 0,694, R² = 0,678. This study can be a valuable tool for decision making by the entities that collaborate in the analysis of air pollution in the city

Cuenca