近日，由江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測(cè)中心攜手南京氣象科技創(chuàng)新研究院共同開(kāi)展的“南京市O3和PM2.5人工智能短時(shí)預(yù)報(bào)系統(tǒng)”項(xiàng)目順利通過(guò)驗(yàn)收，成功開(kāi)啟項(xiàng)目的業(yè)務(wù)化運(yùn)行。
 

　　01
 

　　面對(duì)傳統(tǒng)大氣環(huán)境污染物預(yù)報(bào)的瓶頸，該項(xiàng)目獨(dú)辟蹊徑，深度挖掘南京市近十年積累的寶貴數(shù)據(jù)資源，通過(guò)精細(xì)的空間融合、時(shí)間匹配及大數(shù)據(jù)處理技術(shù)，構(gòu)建了標(biāo)準(zhǔn)化、高質(zhì)量的人工智能數(shù)據(jù)集，為預(yù)報(bào)精度的飛躍奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，開(kāi)啟數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)預(yù)報(bào)體系的新篇章。2023年P(guān)M2.5預(yù)報(bào)結(jié)果相較數(shù)值預(yù)報(bào)結(jié)果的平均絕對(duì)誤差降低20%以上；2024年6月，臭氧輕度污染以上命中率達(dá)到86%。
 

　　AI賦能，精準(zhǔn)預(yù)報(bào)O3與PM2.5
 

　　相較傳統(tǒng)預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)方法受限于氣象及模型機(jī)理等的不確定性，難以精準(zhǔn)捕捉污染物濃度的細(xì)微變化，該項(xiàng)目融合先進(jìn)人工智能技術(shù)與預(yù)報(bào)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)，采用長(zhǎng)短時(shí)記憶網(wǎng)絡(luò)針對(duì)O3與PM2.5特性定制預(yù)報(bào)模型，每小時(shí)自動(dòng)獲取最新大氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)及氣象數(shù)據(jù)，自動(dòng)更新未來(lái)12h的逐小時(shí)預(yù)測(cè)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了高頻次的預(yù)報(bào)能力，顯著提升了預(yù)報(bào)的精準(zhǔn)度與時(shí)效性。不僅精準(zhǔn)刻畫(huà)了O3與PM2.5日變化特征，還能提前預(yù)測(cè)污染物濃度超標(biāo)的時(shí)間和等級(jí)，從更廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域探索了人工智能技術(shù)在環(huán)境預(yù)報(bào)中的可能，激發(fā)新質(zhì)生產(chǎn)力在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)現(xiàn)代化建設(shè)中的潛力。
 

　　03
 

　　相較于過(guò)往單一模型或傳統(tǒng)預(yù)測(cè)方法，本項(xiàng)目基于不同人工智能模型的特性，開(kāi)發(fā)了三套互補(bǔ)性PM2.5預(yù)報(bào)模型，嵌入自主研發(fā)的損失函數(shù)，分別擅長(zhǎng)中低濃度預(yù)測(cè)、污染事件捕捉及平衡。三模并行，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，有效降低了單一模型可能存在的預(yù)測(cè)偏差，增強(qiáng)了預(yù)報(bào)結(jié)果的穩(wěn)健性和可靠性，為預(yù)報(bào)員提供了更為全面、可靠的決策依據(jù)。
 

　　04
 

　　此次人工智能預(yù)報(bào)模型實(shí)現(xiàn)了輕量級(jí)部署，高效運(yùn)行于普通設(shè)備，極大地降低了計(jì)算成本與時(shí)間消耗，從設(shè)計(jì)到應(yīng)用貫穿綠色科技理念?；诤Ａ繑?shù)據(jù)訓(xùn)練的模型，對(duì)極端大氣污染事件的預(yù)報(bào)具有更強(qiáng)大的預(yù)測(cè)能力，進(jìn)一步提升“真、準(zhǔn)、全、快、新”的大氣監(jiān)測(cè)能力，將為生態(tài)環(huán)保決策提供堅(jiān)實(shí)依據(jù)。
 

　　江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測(cè)中心將以該項(xiàng)目運(yùn)行為契機(jī)，加強(qiáng)科技支撐、技術(shù)攻關(guān)，不斷挖掘潛力、拓寬視野，發(fā)揮科技在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)領(lǐng)域的創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)力，向“數(shù)字化+智能化”轉(zhuǎn)型邁出堅(jiān)實(shí)步伐，為持續(xù)深入打好污染防治攻堅(jiān)戰(zhàn)貢獻(xiàn)智慧力量。
 

　　來(lái)源：江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測(cè)中心
 

　　原標(biāo)題：命中率達(dá)86%，南京這套系統(tǒng)有智慧！