Modelación de la concentración atmosférica de CO usando regresión no paramétrica con bandas de variabilidad no homogéneas.

Abstract

La contaminación del aire por monóxido de carbono (CO) es uno de los principales factores que afecta la calidad del aire en las grandes ciudades, pues está directamente relacionado con las actividades urbanas. El comportamiento medio y de la variabilidad de las concentraciones de CO a lo largo de un día varía constantemente debido principalmente al tráfico vehicular en el lugar. El objetivo de este trabajo es proponer un modelo de suavización no paramétrico para la concentración horaria de CO en el aire, considerando varianza no constante, que permita describir su comportamiento a lo largo de un día. Para esto se usaron los registros de contaminación por CO en una estación ubicada en el centro de la ciudad de Cali, Colombia. Se estimaron las curvas por medio de regresión lineal local y la función de varianza por medio de un estimador de la función de varianza. Las curvas estimadas permitieron describir el comportamiento del CO, mostrando mayores concentraciones en horas “pico” y menores en la madrugada, además la estimación de una función de varianza permitió modelar de mejor forma el comportamiento heterocedástico de los datos. Abstract Air contamination by carbon monoxide (CO) is one of the main factors affecting the air quality in big cities, since it’s directly related to urban activities. The CO concentrations variability average behavior changes constantly mainly due to the traffic in the place. The objective of this article is to propose a non-parametric smoothing model for the hourly CO concentration in the air, considering non-constant variance that allows the description of its behavior through the day. To this end, contamination records by CO in a downtown pollution monitoring station in Cali, Colombia were used. Curves were estimated by using local lineal regression and variance function through an estimator of variance function. The estimated curves allowed describing the CO behavior, showing bigger concentrations in rush hours and smaller concentrations in the early morning, besides the variance function estimation allowed to better model the data’s heteroscedastic behavior.