空氣污染是一個(gè)嚴(yán)重的全球健康問題，需要?jiǎng)?chuàng)新的監(jiān)測(cè)解決方案。傳統(tǒng)方法依賴地面站，成本昂貴且受地域限制，阻礙了全面覆蓋。最近的技術(shù)進(jìn)步凸顯了使用監(jiān)控?cái)z像頭的視覺數(shù)據(jù)作為空氣質(zhì)量評(píng)估的經(jīng)濟(jì)高效替代方案的潛力。
發(fā)表在《環(huán)境科學(xué)與生態(tài)技術(shù)》上的一項(xiàng)新研究創(chuàng)新了一種混合深度學(xué)習(xí)模型，可使用監(jiān)控?cái)z像頭圖像顯著改善室外空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)。這種方法增強(qiáng)了空氣質(zhì)量估計(jì)，包括 PM2.5和 PM10濃度以及空氣質(zhì)量指數(shù) (AQI)，無論一天中的什么時(shí)間。
研究團(tuán)隊(duì)將卷積神經(jīng)網(wǎng)絡(luò) (CNN) 與長(zhǎng)短期記憶 (LSTM) 網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，創(chuàng)建了一個(gè)模型，可以智能地捕獲單個(gè)圖像中存在的空間細(xì)節(jié)以及圖像序列中的時(shí)間動(dòng)態(tài)。這種創(chuàng)新方法特別擅長(zhǎng)克服準(zhǔn)確估計(jì)夜間空氣質(zhì)量的長(zhǎng)期挑戰(zhàn)，在夜間，傳統(tǒng)的基于圖像的方法通常會(huì)因弱光條件而失效。
通過分析監(jiān)控錄像中的視覺線索(例如霧霾和能見度)，該模型可以有效預(yù)測(cè)白天和夜間的顆粒物(PM2.5和 PM10)濃度和 AQI。
首席研究員兼通訊作者劉學(xué)軍博士表示：“我們的模型能夠根據(jù)圖像準(zhǔn)確估計(jì)空氣質(zhì)量，無論白天還是夜晚，這標(biāo)志著利用技術(shù)進(jìn)行環(huán)境監(jiān)測(cè)向前邁出了重要一步。它為全面監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量開辟了新途徑。”缺乏基礎(chǔ)設(shè)施地區(qū)的空氣質(zhì)量評(píng)估。”
這項(xiàng)研究標(biāo)志著環(huán)境監(jiān)測(cè)的重大飛躍，展示了顯著加強(qiáng)空氣質(zhì)量評(píng)估的潛力。它為更動(dòng)態(tài)、更具成本效益的監(jiān)測(cè)解決方案打開了大門，可以極大地提高我們對(duì)全球范圍內(nèi)空氣污染的理解和管理。
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