The effect of weather on user-generated Big Geo Data in mobile phone networks : case study in Milan Italy

Mobile Traffic Data are normally used as proxies for human activity and mobility, and they can be used in a wide range of problems including energy consumption, mobility planning, tourism and migrant flows, urban structures and interactions, event detection, urban well-being and many others. Nonetheless, few studies have analyzed the relationship between environmental variables and mobile usage data. This work identifies this relationship in the city of Milan, as a first approach towards an understanding of how weather conditions/environmental stress can influence mobile usage data. Furthermore, this work tests a series of technologies from storage, analysis to visualization, aiming at understanding how to manage telecommunications data with GIS technologies. Used data corresponded to two months (November and December 2013) of Call Detail Records (CDRs) of sent and received SMS, incoming and outgoing calls, and Internet traffic; as well as data from the regional meteorological network. According to ANOVA and Kruskal-Wallis test results, we can conclude that for a 95% confidence interval the null hypothesis of equality of means (ANOVA) and medians (Kruskal-Wallis) can be rejected: that is, there is a significant relationship between telecommunications data and precipitation intensity levels in the city of Milan.

I dati di telecomunicazione mobile sono spesso utilizzati per lo studio di attività umane e mobilità, e possono essere applicati a una vasta gamma di problemi tra cui il consumo di energia, la pianificazione della mobilità, il turismo e i flussi migratori, le strutture urbane e le loro interazioni, l’identificazione di eventi, il benessere urbano, e molti altri. Tuttavia, pochi studi hanno analizzato la relazione tra le variabili ambientali e l’utilizzo della telefonia mobile. Questo lavoro cerca di identificare questo rapporto nella città di Milano, come primo approccio verso una comprensione di come le condizioni atmosferiche e lo stress ambientale possano influenzare l’utilizzo della telefonia mobile. Inoltre, questo lavoro sperimenta una serie di tecnologie di memorizzazione, analisi, e visualizzazione di informazioni per identificare gli strumenti e le metodologie più efficaci per gestire i dati di telefonia mobile tramite tecnologie GIS. I dati utilizzati provengono da due mesi (novembre e dicembre 2013) di cartellini di traffico (CDR) relativi a SMS inviati e ricevuti, chiamate in entrata e in uscita, e traffico Internet; nonché i dati della rete meteorologica regionale. Secondo i risultati dei test ANOVA e Kruskal-Wallis, si può concludere che per un intervallo di confidenza (95%) l'ipotesi nulla di uguaglianza delle mediane (ANOVA) e delle medie (Kruskal-Wallis) può essere respinta: nella città di Milano esiste cioè una relazione significativa tra i dati delle telecomunicazioni e il livello di intensità delle precipitazioni.