Umelá inteligencia proti znečisteniu ovzdušia

Publikoval: ejrick van newman
1. mája 2023

99% svetovej populácie dýcha vzduch, ktorý prekračuje limity odporúčané Svetovou zdravotníckou organizáciou (WHO). Tento scenár sa zhoršuje v mestských oblastiach, kde je sústredených viac ako 50 % svetovej populácie. Na zmiernenie problému znečistenia ovzdušia, ktoré WHO považuje za hlavný environmentálny rizikový faktor pre zdravie na celom svete, je kľúčové mať k dispozícii spoľahlivejšie a presnejšie údaje o koncentrácii látok znečisťujúcich ovzdušie v našich mestách, najmä oxidu dusičitého (NO2), pretože vieme o jeho škodlivých účinkoch na kvalitu života ľudí a súvisiacich ekonomických dôsledkoch.

S cieľom napredovať v tejto línii výskumu tím vedcov zo skupiny Earth System Services z oddelenia vied o Zemi v Barcelonskom superpočítačovom centre vykonal štúdiu, ktorá ukazuje, že umelá inteligencia môže byť veľmi užitočné pri získavaní spoľahlivých informácií o pravdepodobnosti prekročenia zákonných limitov pre znečistenie ovzdušia v celom meste.

shutterstock 626925779

Nová metóda po prvýkrát kombinuje výsledky CALIOPE-Urban, jedinečného modelu v Španielsku, ktorý umožňuje predpovedať znečistenie ovzdušia vo veľmi vysokom rozlíšení až do desiatich metrov, v rôznych výškach a na akomkoľvek mieste v meste, s rozsiahlym mestským databázu, ktorá obsahuje pozorovania z oficiálnych staníc kvality ovzdušia, nízkonákladové senzorové kampane, informácie o hustote budov, meteorologických premenných a dlhý zoznam ďalších geopriestorových informácií. Týmto spôsobom možno identifikovať oblasti mesta, kde je potrebné zlepšiť súčasný monitorovací systém, čo pomôže optimalizovať stratégie na zníženie znečistenia ovzdušia.

„Kombinácia predpovedí CALIOPE-Urban so všetkými týmito mestskými údajmi pomocou umelej inteligencie nám umožňuje vylepšiť model, pretože tam, kde simulácia nedokáže vysvetliť priestorové rozloženie znečistenia, môžeme použiť strojové učenie na opravu a zlepšenie tejto predpovede,“ hovorí Jan Mateu, vedúci tímu BSC Air Quality Services a jeden z hlavných autorov štúdie.

Použitie techník strojového učenia s pozorovacími údajmi získanými počas predchádzajúcich kampaní pomocou pasívnych dozimetrov predstavuje dôležitý pokrok, pretože znižuje prirodzené neistoty spojené s modelmi kvality ovzdušia v dôsledku nízkej hustoty monitorovacích staníc. To poskytuje lepšiu priestorovú charakteristiku nadmerného znečistenia ovzdušia v rôznych častiach mesta.

id62887 1

Jedným z hlavných záverov štúdie, ktorá sa v tejto pilotnej fáze zamerala na mesto Barcelona, je, že štvrť s najhoršou kvalitou ovzdušia v hlavnom meste Katalánska je Eixample, kde 95 % jej plochy má viac ako 50 % pravdepodobnosť prekročenia ročného priemerného limitu NO2 40 μg/m3 stanoveného Európskou komisiou (Európska smernica o kvalite ovzdušia 2008/50/ES).

„Štvrť Eixample, najľudnatejšia štvrť v Barcelone, je najviac postihnutou oblasťou v meste, pretože veľká väčšina jej rozlohy má viac ako 50 % pravdepodobnosť prekročenia ročného limitu NO2 stanoveného Európskou komisiou. Vďaka našej metodológii bude verejná správa schopná navrhovať a riadiť politiky na zlepšenie kvality ovzdušia v mestských oblastiach, čo je obzvlášť dôležité, pretože znečistenie ovzdušia je hlavným environmentálnym rizikovým faktorom pre ľudské zdravie,“ dodáva Álvaro Criado, výskumník v BSC’s Air Quality. 

Model CALIOPE-Urban

CALIOPE-Urban, vyvinutý v BSC, je modelovací nástroj, ktorý odhaduje koncentráciu oxidu dusičitého (NO2) na úrovni ulíc v meste Barcelona, hoci by sa dal použiť aj v iných mestách alebo metropolitných oblastiach. NO2 a jeho prekurzory sú emitované najmä zo zdrojov spaľovania, ako sú motory vozidiel, takže monitorovanie je kľúčové v boji proti znečisteniu ovzdušia vo veľkých mestách, kde je často preťažená doprava.

Systém, ktorý je v Španielsku jedinečný, poskytuje občanom a manažérom kvality ovzdušia užitočné informácie o tom, ako doprava ovplyvňuje znečistenie ovzdušia v jednotlivých štvrtiach. Tieto informácie sú nevyhnutné pre navrhovanie a implementáciu účinných plánovacích a zmierňujúcich stratégií na ochranu občanov pred zdravotnými hrozbami, ktoré predstavuje znečistenie ovzdušia. CALIOPE-Urban sa v súčasnosti zameriava na mesto Barcelona, ale už sa pracuje na jeho rozšírení do ďalších obcí v spolupráci s rôznymi mestskými a regionálnymi správami.

Zdroj: https://www.nanowerk.com/news2/green/newsid=62887.php

PREČÍTAJTE SI AJ

autor

ejrick van newman

Komentáre

0 komentárov