ISO 9359-1989 Air quality stratified sampling method for assessment of ambient air quality《空气质量 环境空气质量评定用分层采样法》.pdf

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1、NORME INTERNATIONALE ISO 9359 Premire dition 1989-09-15 Qualit de lair - chantillonnage stratifi pour lestimation de la qualit de lair ambiant Air quality - Stra tifed sampling method for assessmen t of ambient air quafity Numro de rfrence ISO 9359 : 1989 (FI SO 9359 : 1989 (FI Avant-propos I LISO (

2、Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de IISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie aux comits techniques de IISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du co

3、mit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec IISO participent galement aux travaux. LISO col- labore troitement avec la Commission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les

4、 projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres pour approbation, avant leur acceptation comme Normes inter- nationales par le Conseil de IISO. Les Normes internationales sont approuves confor- mment aux procdures de IISO qui requirent lapprobation

5、de 75 % au moins des comits membres votants. La Norme internationale ISO 9359 a t labore par le comit technique ISO/TC 146, Qualit de lair. Les annexes A, B et titre dinformation. C de la prsente Norme internationale sont donnes uniquement 0 ISO 1989 Droits de reproduction rservs. Aucune partie de c

6、ette publication ne peut tre reproduite ni utilise sous quelque forme que ce soit et par aucun procd, lectronique ou mcanique, y compris la photocopie et les microfilms, sans laccord crit de lditeur. Organisation internationale de normalisation Case postale 56 l CH-121 1 Genve 20 l Suisse Imprim en

7、Suisse ii ISO 9359 : 1989 (FI Introduction La qualit de lair ambiant en un lieu ou dans une rgion donns varie gnralement dans le temps et suivant un certain nombre de facteurs, notamment les conditions mtorologiques, la topographie et les types dmission. Ces circonstances diverses peuvent ncessiter

8、un nombre important de mesurages sur une longue priode, pour tre reprsentatifs dun ventail de conditions suffisamment tendu. Lchantillonnage stratifi est lune des mthodes permettant de rduire le nombre de mesurages requis pour quantifier certains aspects de la qualit de lair ambiant. Cette technique

9、 a notamment t employe lors dtudes de la qualit de lair ambiant et dtudes dmission acoustique 13 (voir les exemples donns dans lannexe B). La stratification et lchantillonnage stratifi ont pour principal objet de rduire le nom- bre de mesurages requis pour obtenir des rsultats dune fidlit donne ou p

10、our am- liorer la fidlit des rsultats sans acrotre le nombre de mesurages. A cet effet, des informations sont ncessaires quant aux conditions susceptibles dengendrer des valeurs leves, faibles ou moyennes de lindicateur de qualit de lair ambiant tudi dans la rgion vise. Ces informations servent comp

11、oser un schma dchantillonnage stratifi au sein duquel le nombre total de mesurages effectus est rparti entre les diffrentes strates de sorte que la variante des donnes obtenues lintrieur dune mme strate soit plus faible que la variante globale. La fiabilit du schma de stratification choisi dpendra d

12、e limportance et de la validit des connaissances pralables concernant les sources dmission et linfluence de la topographie et des conditions mtorologiques sur la dispersion atmosphrique. Les rsultats de prcdentes campagnes de mesurage ou dtudes pilotes spcifiques peuvent savrer extrmement utiles dan

13、s le choix des Strates* et lapplication des modles de qualit de lair ambiant. Cette mthode peut galement sappuyer sur les donnes fournies par les stations existantes de contrle de la qualit de lair ambiant, dont la situation est reprsentative de la rgion tudie. Le corps de la prsente Norme internati

14、onale tablit les principes respecter pour obte- nir un schma de stratification pertinent. Lannexe A prescrit la mthode utiliser pour effectuer les calculs. . . . III Page blanche NORME INTERNATIONALE ISO 9359 : 1989 (F) Qualit de lair - chantillonnage stratifi pour lestimation de la qualit de lair a

15、mbiant 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale prescrit une mthode permet- tant dvaluer certains aspects de la qualit de lair ambiant en termes de percentiles et de moyennes, sur le principe de lchantillonnage stratifi. Cela sapplique par estimation de percentiles et de moyennes des f

16、rquences de distribution des mesures relatives aux valeurs de la pollution de lair ambiant. Lestimation de moyen- nes se limite toutefois aux cas o lon est fond forger certai- nes hypothses quant la distribution de frquence de la carac- tristique de qualit de lair ambiant partir de connaissances pra

17、lables ou lorsquon dispose dun nombre suffisant de mesurages statistiquement indpendants (voir ISO 2854 et ISO 2602). On peut exploiter les rsultats pour valuer la qualit de lair ambiant pendant la priode de mesurage. (Pour la longueur de la priode, voir aussi ISO 7168.) Des informations sur Ioccur-

18、 rente sur une longue priode des diffrentes strates peuvent aboutir une validation sur une priode plus tendue de la mme base de donnes. En effet, bien que les conditions mtorologiques aient une grande influence sur la concentration et la rpartition des pol- luants atmosphriques, lchantillonnage stra

19、tifi permet donc de valider, sur une plus longue priode, des rsultats indpen- dants des conditions mtorologiques prdominantes pendant la priode de mesurage. 2 Rfrences normatives Les normes suivantes contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui en est faite, constituent des disposi-

20、 tions valables pour la prsente Norme internationale. Au moment de la publication, les ditions indiques taient en vigueur. Toute norme est sujette rvision et les parties pre- nantes des accords fonds sur la prsente Norme internationale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les

21、 plus rcentes des normes indiques ci-aprs. Les membres de la CEI et de IISO possdent le registre des Normes interna- tionales en vigueur un moment donn. ISO 2602 : 1980, Interprtation statistique de rsultats dessai - Estimation de la moyenne - Intervalle de confiance. ISO 2854 : 1976, Interprtation

22、statistique des donnes - Techniques destimation et tests portant sur des moyennes et des variantes. ISO 3534 : 1977, Statistique - Vocabulaire et symboles. I SO 7168 : 1985, Qualit de lair - Prsentation sous forme alphanumrique des donnes relatives la qualit de lair ambiant. 3 Dfinitions Pour les be

23、soins de la prsente Norme internationale, les dfini- tions suivantes sappliquent. 3.1 percentile : Valeur Xp sparant lintervalle de population dun paramtre en deux groupes au niveau du pourcentage P. 3.2 fractiie; quantile : Valeur Xp sparant lintervalle de population dun paramtre en deux groupes au

24、 niveau de la fraction f = WlOO, o P est un pourcentage donn. 3.3 chantillonnage stratifi : Au sein dune population pouvant tre fractionne en diffrentes sous-populations (appeles strates), chantillonnage effectu de sorte que des proportions spcifies de lchantillon soient prleves dans les diffrentes

25、strates. ISO 35341 3.4 strate : Sous-population dune population prsentant certaines caractristiques. 1 ISO 9359 : 1989 (F) 4 Symboles Symbole Signification f fraction pondre des valeurs de fi f + limite suprieure de confiance de la fraction pondre f- limite infrieure de confiance de la fraction pond

26、re fi fraction de la strate i qui est infrieure (ou sup- rieure) une valeur donne k nombre de strates n nombre total de mesurages ni nombre de mesurages dans la strate i mi nombre de mesurages dont la valeur est infrieure une valeur donne dans la strate i pi pourcentage de la strate i qui est infrie

27、ur (ou sup- rieur) une valeur donne (Pi = 100 fi) s*(f) estimation de la variante de f s2(x) estimation de la variante de X s?(fi) estimation de la variante de fi +ij) estimation de la variante de xu b;l-Cl valeur classifie de la loi-t pour le test unilatral au niveau de signification a et pour v de

28、grs de libert (se reporter aux tableaux de IISO 2602) ul-a valeur classifie de la loi normale rduite pour le test unilatral au niveau de signification a x moyenne pondre des Xi x+ limite suprieure de confiance de la moyenne pondre x- limite infrieure de confiance de la moyenne pondre - xi moyenne ar

29、ithmtique des mesures de la strate i Xl) jme mesurage dans la strate i wi probabilit doccurrence de la strate i, indique sous la forme dun facteur de pondration XP percentile ; f ractile (ou quantile) a niveau de signification 1 -a niveau de confiance A marge derreur P moyenne de la population Pi mo

30、yenne de la strate i V nombre de degrs de libert a?(fi) variante de fi a?(xij) variante de x0 5 Conseils pour tablir la stratification II convient de concevoir le programme de stratification de sorte que les moyennes de strates, pi, soient diffrentes entre elles et que les variantes soient infrieure

31、s la variante de la popula- tion. La probabilit doccurrence de chaque strate, Wi, devrait tre connue lavance (voir 5.1 5.6). Pour calculer les rsul- tats dfinitifs, il est ncessaire dutiliser des facteurs de pond- ration Wi qui se rapportent lintervalle de temps pendant lequel on procde lvaluation d

32、e la qualit de lair ambiant. 2 Si une valuation est requise sur une longue priode, fonde uniquement sur une brve priode de mesurage, il y a lieu duti- liser des facteurs de pondration Wi appropris la situation long terme pour pondrer les donnes des diffrentes strates et non les facteurs de pondratio

33、n relevs pendant la priode de mesurage. De la mme facon, il est possible dappliquer la mthode des valuations prospectives de la qualit de lair ambiant - ainsi que peut lexiger, par exemple, une prvision daugmentation de la circulation - auquel cas il sera ncessaire dutiliser des facteurs de pondrati

34、on thoriques Wi. Les facteurs de pondration Wi seront souvent entches de quelque incertitude dont on devra dterminer leffet sur les per- centiles ou les moyennes calculs en recourant aux quations (A.61 et (A.71 (voir annexe A). Pour parvenir une stratification satisfaisante, il importe de recueillir

35、 des informations pralables quant au lien existant entre limportance de la caractristique tudie de qualit de lair ambiant et les facteurs qui la rgissent ou en dcoulent. Ces informations servent estimer /!.4i, ai et Wim Les facteurs sur lesquels ces informations reposent sont gnralement les modles d

36、mission dans le temps et lespace, le transport et la dispersion, les associations dautres polluants de lair ambiant et les effets de lagent polluant considr en particulier. Des exemples montrant comment dfinir une stratification partir de ces diffrents facteurs sont donns ci-aprs. 5.1 Modles dmissio

37、ns Certaines missions connaissent des variations videntes dans le temps ou dans lespace. EXEMPLES 1 Les missions de dioxyde de soufre et dautres produits de combustion rsultant du chauffage des locaux connaissent de fortes variations saisonnires. II conviendrait donc de dfinir des strates couvrant d

38、iffrentes priodes de lanne, par exem- ple lt et lhiver, sil est probable que ces missions puissent influencer lvaluation de la qualit de lair ambiant. 2 Les missions de gaz dchappement connaissent gnrale- ment une forte variation dans la journe, leur source pouvant tre juge linaire dans le cas dune

39、route principale ou surfaci- que dans le cas dune zone urbaine. Si lon a valu la teneur en plomb de lair proximit dune autoroute, on pourra dfinir les strates daprs la distance par rapport lautoroute et les moments de la journe ose situent les heures de pointe. Une stratification spatiale ou tempore

40、lle visera quant elle valuer les niveaux de concentration du monoxyde de carbone en milieu urbain. 5.2 Transport et dispersion Lors du choix de critres pour tablir un schma de stratifica- tion li au transport et la dispersion de polluants dans Iatmos- phre, il importe de dterminer si une grande mobi

41、lit de la pol- lution atmosphrique, rgie par des facteurs synoptiques ou bien des sources proches ainsi que des conditions mtorologi- ques et topographiques, constitue linfluence dominante sur la ISO 9359 : 1989 (FI caractristique de la qualit de lair ambiant tudie. La cation pourra alors reposer su

42、r des facteurs tels que stratifi- 5.4 Effets Les effets de la po une stratification. lllution de lair ambiant peuvent se prter - la topographie du lieu; - la temprature de lair; - la vitesse et la direction du vent; - la stabilit atmosphrique; - la hauteur de la couche de mlange; - le rayonnement so

43、laire; - le type de temps; - le type de masse dair; EXEMPLES 1 Les effets sur la croissance des plantes et des rcoltes vent appeler une stratification spatiale ou temporelle. peu- 2 On peut galement exploiter la frquence et Ioccur des plaintes du public propos des odeurs par exemple. rente 3 Plantes

44、 et priodes de croissance. ou sur les rsultats des modles de dispersion. Les modles fonds sur les donnes dmission et mtorologiques visent prdire le modle temporel et spatial de la qualit de lair ambiant qui peut servir dfinir les schmas de stratification. 5.5 tudes pilotes Sil nest pas possible dtab

45、lir une stratification daprs une connaissance existante de la qualit de lair ambiant et des fac- teurs rgissant sa variation dans la zone considre, il peut savrer ncessaire de mettre en place une tude pilote de la qualit de lair ambiant ou deffectuer des calculs partir de modles de lair ambiant, eux

46、-mmes issus dune stratification. EXEMPLES 1 En ce qui concerne les effets dune source unique dmis- sion situe quelque distance de la zone tudie, il peut sav- rer utile dtablir une stratification daprs la vitesse et la direc- tion du vent (voir aussi annexe B, article B.1). 5.6 Modles de qualit de la

47、ir ambiant 2 Une valuation de la qualit de lair ambiant peut tre requise dans un complexe urbain et industriel comportant de nombreuses sources dmission. Un grand nombre de param- tres peuvent ici tre examins quant leur adquation, par exemple la stabilit atmosphrique, les effets saisonniers, la vitesse et la direction du vent (voir aussi annexe B, article B.2). Les modles rendant compte de la qualit de lair ambiant par- tir de donnes dmission et mtorologiques, et destins prvoir les schmas temporel et spatial dm