Analyse statistique de données de concentration de polluants pour l’optimisation de la stratégie de surveillance dans l’air autour de sites industriels : définition des durées et périodes d’échantillonnage

L’objectif de cette étude est d’évaluer l’impact des stratégies d’échantillonnages temporelles pour l’estimation des concentrations moyennes annuelles d’une substance dans l’air dans le cadre d’une campagne de mesures autour d’un site industriel.
Ce travail repose sur la théorie des sondages et l’estimation de moyennes. L’analyse est réalisée à partir des données horaires de SO2 et de C6H6 disponibles entre 2013 et 2018 sur 17 stations de surveillances des AASQA* positionnées à proximité d’une industrie. Les données sont extraites de Geod’Air*, la base nationale des données de qualité de l’air.
Le profil temporel des concentrations diffère selon les stations. Pour certaines stations, les niveaux de concentration mesurés sont plus élevés en hiver/automne et pour d’autres ces niveaux sont plus élevés au printemps/été. Différents plans d’échantillonnage stratifiés sont définis en modifiant la répartition des groupes de mesure (grappes) dans l’année, le nombre et la durée des grappes. Cent échantillons sont simulés pour chaque plan ; pour chacun d’entre eux des estimations de moyenne, de variance et des intervalles de confiance sont calculés, ce qui permet ensuite une comparaison des plans. Pa exemple pour une durée des campagnes de mesure de 16 semaines (quatre strates, deux grappes de 14 jours), une erreur relative de 10% et une incertitude relative inférieure à 30% sont obtenues sur la valeur moyenne annuelle.

AASQA : Associations agréées de surveillance de la qualité de l'air
Geod’Air : Geod'air est la base de données nationale de la qualité de l'air. Gérée et mise en œuvre par l'Ineris au titre du Laboratoire central de surveillance de la qualité de l'air.