城市环境中二氧化氮测量的分层网络设计，第二部分：基于网络的传感器校准

我们提出一个用于部署在由低成本与监管级仪器组成的分层网络中的二氧化氮（NO2）低成本电化学传感器的管理与数据校正框架。该框架基于这样一种思想：在适当配置的网络中，可为每个传感器站点识别出一个可靠的代理数据源，其在合适时间段内具有与测量值相似的概率分布。先前工作成功将这些思想应用于具有简单线性双参数（斜率与偏移）响应的传感器系统。将这些思想应用于 NO2 电化学传感器带来了显著的额外困难，我们给出了相应解决方案。已知三个 NO2 传感器响应参数（偏移、臭氧（O3）响应斜率与 NO2 响应斜率）会因环境湿度与温度变化而显著改变。此处我们证明，这些响应参数可通过在 3 天窗口内最小化传感器估计与代理 NO2 分布之间的 Kullback-Leibler 散度来估计。随后我们利用共址数据估计一个附加偏移项。该偏移项依赖于气候且具有空间相关性，因而可在整个网络投影。共址数据还估计了传感器与监管级仪器之间随时间、空间和浓度变化的误差分布。我们展示了如何利用参数变化指示传感器故障及代理假设失效。我们将这些流程应用于分布在 Inland Empire 与洛杉矶县区域的 56 个传感器组成的网络，证明了需要来自密集监测网络的可靠数据以补充现有监管网络。