Fusion de données en utilisant des observations de micro-capteurs pour la cartographie de la qualité de l'air : application à Nantes

Les developpements technologiques recents et l'interet croissant pour l'information du public sont a l'origine d'un essor rapide de l'utilisation des micro-capteurs pour la surveillance de la qualite de l'air. Des campagnes de mesures sont menees pour evaluer le potentiel de ces instruments de mesure a bas cout en deployant des capteurs fixes (installes sur des bâtiments, du mobilier urbain, des stations de reference) et/ou mobiles (embarques sur des vehicules, des velos ou portes par des pietons). Ces experiences permettent de mesurer les concentrations de polluants a haute resolution spatiale et temporelle. La quantite importante d'informations ainsi collectees offre de nouvelles opportunites de developpements dans la modelisation et la cartographie de la qualite de l'air a l'echelle urbaine. Ce travail vise a prendre le meilleur de ces capteurs malgre leur grande incertitude de mesure pour contribuer a i) la sensibilisation du public, ii) la surveillance de la qualite de l'air, iii) l'evaluation de l'exposition individuelle et iv) l'amelioration des inventaires d'emissions et de la modelisation. Une methode de fusion de donnees est presentee pour cartographier la qualite de l'air a l'echelle urbaine en utilisant les observations de micro-capteurs, les modeles de dispersion et les informations de type SIG. Ce developpement est associe a de nombreux challenges tels que la consideration i) du changement rapide de position du capteur s'il est mobile, ii) la variabilite temporelle des mesures, iii) l'analyse d'un jeu de donnees tres volumineux et heterogene, iv) la representativite spatiale des mesures et v) les incertitudes de mesure. L'approche est appliquee pour l'estimation des PM10 a Nantes a partir des donnees de la startup AtmoTrack en collaboration etroite avec Air Pays de la Loire (qui est une Association Agrees Surveillance Qualite de l'Air). Ces travaux montrent que les observations de capteurs fixes et mobiles sont comparables aux mesures de station de reference, toutefois leur incertitude de mesure est definie comme etant 2 a 3 fois plus grande. L'incertitude de mesure, la dispersion et la frequence d'observation sont des parametres decisifs pour l'estimation des concentrations du polluant. Des efforts sont encore a fournir pour reduire cette incertitude et optimiser le plan d'echantillonnage afin d'augmenter la valeur ajoutee de ces observations pour les cartographies de la qualite de l'air.