Umelá inteligencia proti znečisteniu ovzdušia

Publikoval: Erik Novotný
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

Prelomy v nano poľnohospodárstve a úloha investícií

Prelomy v nano poľnohospodárstve a úloha investícií

  Keďže sa očakáva, že globálna populácia do roku 2050 vzrastie na 9,9 miliardy, je vyvíjaný tlak na prijatie efektívnejších a udržateľnejších poľnohospodárskych postupov. Nanotechnológia sa v tejto oblasti ukazuje ako kritický hráč, ktorý sľubuje zvýšenie...

5 veľkých chýb pri umývaní okien

5 veľkých chýb pri umývaní okien

    Umývanie okien je otravná fuška, ktorú chce mať každý pri upratovaní hneď za sebou. Ak chcete mať istotu dokonalého vzhľadu hneď na prvýkrát, oboznámte sa najprv s chybami, ktorým by ste sa mali vyhýbať. ⦁ Vybrali ste si slnečný deň Ak si vyberiete na...

Tipy pre čistú a ekologickú nano kuchyňu

Tipy pre čistú a ekologickú nano kuchyňu

Kuchyňa patrí medzi miestnosti, kde sa najčastejšie stretávame. Prebiehajú tu naše každodenné rituály ako sú raňajky, obedy a často krát tu pripravujeme všelijaké dobroty od výmyslu sveta. Za službu, ktorú nám toto miesto poskytuje, si určite zaslúži poriadnu...

O autorovi

Erik Novotný

Komentáre

0 komentárov

G-5G6MEN8ERY