Технологія OLAP як інструмент для багатовимірного аналізу параметрів якості атмосферного повітря в режимі реального часу
DOI:
https://doi.org/10.34121/1028-9763-2025-3-4-54-65Ключові слова:
OLAP, екологічний моніторинг, якість атмосферного повітря, Power BI, атмосферне забруднення, аналітична система, багатовимірний аналіз, індекс якості повітря (AQI, CAQI), екологічна безпека, KPI-індикатори, система моніторингу, забруднювачіАнотація
У статті розглянуто сучасний підхід до екологічного моніторингу якості атмосферного повітря з використанням OLAP-технологій (On-Line Analytical Processing). Актуальність дослідження зумовлена високим рівнем забруднення повітря в урбанізованих регіонах, що призводить до серйозних екологічних і соціальних наслідків. Існуючі системи моніторингу, як правило, не забезпечують оперативного доступу до багатовимірної аналітики та не здатні підтримувати прийняття управлінських рішень у режимі реального часу. Запропонована інформаційно-аналітична система базується на використанні OLAP-кубів, які дають змогу здійснювати гнучкий аналіз даних за різними вимірами: часом, локацією, типом забруднювача, індексами тощо. Побудовано два окремі аналітичні блоки: один для аналізу виміряних концентрацій шкідливих речовин (Measurements), інший — для перевищень нормативно встановлених порогів (ThresholdExceed). Дані інтегруються з кількох джерел, зокрема стаціонарних автоматизованих станцій і громадських сенсорних мереж. Здійснено реалізацію системи у Power BI, що забезпечує візуалізацію у вигляді інтерактивних графіків, KPI-індикаторів та аналітичних панелей. Система дозволяє виявляти аномалії, аналізувати сезонні закономірності та формувати комплексне уявлення про динаміку забруднення. Зокрема, зафіксовано аномальні показники PM10 у 2024 році та сплески радіаційного навантаження у 2022-му. Запропонований підхід доводить доцільність використання OLAP-технологій як інструмента для побудови гнучких масштабованих і візуально орієнтованих екологічних аналітичних систем, що можуть бути інтегровані у державні механізми моніторингу довкілля.
Посилання
1. Popov O., Iatsyshyn A., Kovach V., Artemchuk V., Kameneva I., Taraduda D., Sobyna V., Sokolov D., Dement M., Yatsyshyn T. Risk Assessment for the Population of Kyiv, Ukraine as a Result of Atmospheric Air Pollution. United States. 2020. 1 March. URL: https://ehp.niehs.nih.gov/doi/10.5696/2156-9614-10.25.200303.
2. Air quality in Kyiv. URL: https://www.iqair.com/us/ukraine/kyiv/kyiv-c.
3. Bogolubov V.M., Holub B.L. Informational and analytical system for assessing the state of atmospheric air. Proc. of VII International scientific and practical online conference «Sustainable development» — 21st century (scientific readings named after Igor Nedin). Kyiv, 2021. P. 235–246. URL: https://nubip.edu.ua/sites/default/files/u423/materials21.pdf.
4. Shahid S., Brown D.J., Wright P., Ahmad M. Khasawneh Innovations in Air Quality Monitoring: Sensors, IoT and Future Research. Sensors, 26 March 2025. URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/25/7/2070.
5. WHO Global Air Quality Guidelines: Particulate Matter, Ozone, Nitrogen Dioxide, Sulfur Dioxide and Carbon Monoxide. World Health Organization (WHO), 2021. URL: https://www.who.int/publications/i/item/9789240034228.
6. IoT Solution for Smart Cities’ Pollution Monitoring and the Security Challenges. URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/19/15/3401.
7. Rollo F., Bachechi Ch., Po L. Anomaly Detection and Repairing for Improving Air Quality Monitoring. Sensors. 2023. 6 January. URL: https://www.mdpi.com/1424-8220/23/2/640.
8. Air quality in Europe — European Environment Agency (EEA) Report 05/2022. URL: https://op.europa.eu/publication-detail/-/publication/f2bf4bce-72ee-11ee-9220-01aa75ed71a1/.
9. World Health Organization. WHO Global Air Quality Guidelines: Particulate Matter (PM2.5 and PM10), Ozone, Nitrogen Dioxide, Sulfur Dioxide and Carbon Monoxide; World Health Organization. Geneva, Switzerland, 2021. P. 1–267. URL: https://apps.who.int/iris/handle/10665/345329.
10. Azevedo R., Silva J.P., Lopes N., Curado A., Nunes L.J.R., Lopes S.I. Designing an IoT‑enabled Data Warehouse for Indoor Radon Time Series Analytics. Proc. of the 17th Iberian Conference on Information Systems and Technologies (CISTI), IEEE. 2022. URL: https://ouci.dntb.gov.ua/en/works/7WQLQwzl/.
11. Discussion of the Kyiv City State Administration Report on Atmospheric Air Quality Monitoring Results in Kyiv for 2023. URL: https://nubip.edu.ua/node/141976.
60
10Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
