台灣學者利用整合 AI 演算土地利用及空氣污染的關聯,建立新式預估模型,可預測每日戴奧辛濃度變化,相關研究登上國際期刊「有害物質」。
成功大學測量及空間資訊學系副教授吳治達團隊的最新研究(Estimating the Daily Average Concentration Variations of PCDD/Fs in Taiwan Using a Novel Geo-AI Based Ensemble Mixed Spatial Model.)。
研究使用「集成混合空間模型」預估台灣全島的日平均戴奧辛濃度變化,並驗證發現新預估模型的解釋力達87%,高於過去模型。內容6月17日登上國際期刊《有害物質》(Journal of Hazardous Materials.)。
吳治達告訴《中央社》,選擇「戴奧辛」為研究對象,一來是因它喻為「世紀之毒」,另外就是戴奧辛監測與分析需要龐大經費,不容易進行大範圍、長時間的污染監測。
吳治達指出,研究成果發現,細懸浮微粒(PM2.5)污染與戴奧辛有高度關聯,這些資訊可為未來環保單位加強稽查管理及監測的依據。
其實這不是模型首次亮相,吳治達提到,過去幾年研究過PM2.5、苯、臭氧等項目,戴奧辛算第四種研究的空氣污染物。
何謂「集成混合空間模型」,吳治達解釋,其實空污模擬模式有好幾種不同方法,每個方法都有特性,也各有優缺點;「集成」(中國用語,台灣為整合)就是使用五種AI演算,再整合五個結果。
吳治達說,研究是利用AI演算土地利用資訊與空氣污染物的關係。他舉例,若住家旁邊有香雞排店,空氣污染濃度就會相對較高;系統整合衛星影像、地理圖層及國家監測,包含住宅區、工業區等分布資訊,共有約500~600個預測因子。
也就是說,吳治達指出,透過演算,就算現場沒有設置空污監測設施,但若能有相關資訊,就能推估出當地的空污濃度及變化;此外,由於預測因子可納入在地邏輯,台灣如寺廟、慶典節日等,也能納入演算法。
吳治達表示戴奧辛主要是透過環保署資訊、各工業區、焚化廠等相關排放紀錄推估;只可惜部分工廠的詳細資訊無法取得,若能加入演算法,模擬結果會更精準。
吳治達說,現在結果呈現方式是以圖像輸出,將全台劃分成約4千多萬格,每格代表50×50公尺地面,較衛星監測約1×1公裏已算非常精細;未來若設計自動化系統,每日自動更新預測因子,就能持續進行可能空氣污染熱點預測。
吳治達提到,其實今年初團隊開始與美國德州合作,利用系統匯入當地工廠排放、行動式監測、土地利用等相關資料,協助達拉斯、休士頓進行苯濃度預測;國內部分,接下來預計將與嘉義市政府合作,預測可能的污染濃度。
(作者:張雄風;首圖來源:)
標題:台灣學者研究土地利用及戴奧辛濃度關聯,成果登國際期刊
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