Predikcija EMF
Na osnovu početne pretpostavke zavisnosti nivoa elektromagnetskog polja od meteoroloških uslova, kreiran je model prostorne predikcije koji uzima u obzir temperaturu, vlažnost vazduha i udaljenost od lokacije merenja. Grafički prikaz prostorne predikcije nivoa elektromagnetskog polja vidljiv je na prikazanoj slici. Tamnija boja se odnosi na veću vrednost. Svaka ćelija grida na mapi je veličine 50x50m i nosi informaciju o usrednjenoj vrednosti predikcija dnevnih srednjih vrednosti iz perioda za koji su preuzeti podaci (2018-2019. tj. preko 500 dana merenja). Iz pridružene legende može se zaključiti da se sve vrednosti na prikazanom području kreću u intervalu od 1.3861 [V/m] (najsvetlija) do 1.4004 [V/m] (najtamnija), što predstavlja veoma malu varijaciju od ispod 0.02 [V/m], te prikazuje uravnoteženost prostorne predikcije srednjih dnevnih vrednosti nivoa EMF prema odabranom modelu.
Treba imati u vidu da za frekvencijski opseg senzora u sistemu EMF RATEL (od 100 kHz do 7 GHz) minimalni referentni granični nivo električnog polja iznosi: Eref. minimalno = 11 V/m, dok je maksimalni referentni granični nivo: Eref. maksimalno = 34,8 V/m.
Više detalja o procesu računanja predikcije može se naći u nastavku.
Područje predikcije
Sagledavanjem i analizom preuzetih prostornih podataka, utvrđeno da je najveći broj stanica grupisan na užem području Beograda i da je veliki deo područja Srbije nepokriven merenjima. Stoga je za područje predikcije odabrana teritorija gradskih opština Beograda.
Nakon analize, eliminacije merenja za koje je statistički utvrđeno da ne bi trebalo da se nalaze u skupu merenja, izvršena je agregacija merenja (električno polje, temperatura i vlažnost vazduha) za svaku poziciju stanice sa vremenskom rezolucijom od jednog dana (jedna stanica, jedno osrednjeno merenje za svaki od atributa - prediktora).
Model
Pošto je dostupan ograničen skup podataka koji bi se mogli koristiti kao potencijalni prediktori jačine elektromagnetskog (električnog) polja, javila se potreba za prostornom predikcijom dostupnih podataka.
Analizom rezultata početne primene nekoliko metoda predikcije: “Random Forest”, kriging, linearna regresija (prikazana na slici), IDW metoda, zaključilo se da dobijeni rezultati prediktora nisu statistički gledano dovoljno dobro opisivali model (npr. koeficijent determinacija modela primenom regresije bio je 0.1). Pored značajne greške koju proizvode merni uređaji (22% merene vrednosti), uzrok toga može da bude i broj mernih stanica koje svojom dispozicijom neravnomerno pokrivaju područje od interesa.
Usled toga, prostorno modeliranje (interpolacija) prediktora, kao i konačno prostorno modeliranje električnog polja izvršeno je primenom IDW (Inverse distance weighting) metode. Ona teži da model predikcije vrednosti opiše u formi funkcije proste aritmetičke sredine. Kao težinsku funkciju koristi neku od funkcija rastojanja - optimalnu u smislu minimalizacije greške predikcije.
Prediktovana je vrednost električnog polja za svaki od datuma, a na osnovu skupa dostupnih merenja sa stanice za taj datum.
Prethodno opisani proračun dokumentovan je kroz R skript, dostupan na github repozitorijumu, koji može da posluži kao dobra osnova za dalje upuštanje u naprednije modele prostorno-vremenske analize. Dostupnost podataka o emiterima elektromagnetskog zračenja pomogla bi u povećanju kvaliteta modela predikcije.