近日，由江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測中心攜手南京氣象科技創(chuàng)新研究院共同開展的“南京市O3和PM2.5人工智能短時預(yù)報系統(tǒng)”項目順利通過驗收，成功開啟項目的業(yè)務(wù)化運行。
 

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　　面對傳統(tǒng)大氣環(huán)境污染物預(yù)報的瓶頸，該項目獨辟蹊徑，深度挖掘南京市近十年積累的寶貴數(shù)據(jù)資源，通過精細(xì)的空間融合、時間匹配及大數(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)報精度的飛躍奠定堅實基礎(chǔ)，開啟數(shù)據(jù)驅(qū)動預(yù)報體系的新篇章。2023年P(guān)M2.5預(yù)報結(jié)果相較數(shù)值預(yù)報結(jié)果的平均絕對誤差降低20%以上；2024年6月，臭氧輕度污染以上命中率達到86%。
 

　　AI賦能，精準(zhǔn)預(yù)報O3與PM2.5
 

　　相較傳統(tǒng)預(yù)測預(yù)報方法受限于氣象及模型機理等的不確定性，難以精準(zhǔn)捕捉污染物濃度的細(xì)微變化，該項目融合先進人工智能技術(shù)與預(yù)報專家的經(jīng)驗，采用長短時記憶網(wǎng)絡(luò)針對O3與PM2.5特性定制預(yù)報模型，每小時自動獲取最新大氣監(jiān)測數(shù)據(jù)及氣象數(shù)據(jù)，自動更新未來12h的逐小時預(yù)測結(jié)果，實現(xiàn)了高頻次的預(yù)報能力，顯著提升了預(yù)報的精準(zhǔn)度與時效性。不僅精準(zhǔn)刻畫了O3與PM2.5日變化特征，還能提前預(yù)測污染物濃度超標(biāo)的時間和等級，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)報中的可能，激發(fā)新質(zhì)生產(chǎn)力在生態(tài)環(huán)境監(jiān)測現(xiàn)代化建設(shè)中的潛力。
 

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

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　　此次人工智能預(yù)報模型實現(xiàn)了輕量級部署，高效運行于普通設(shè)備，極大地降低了計算成本與時間消耗，從設(shè)計到應(yīng)用貫穿綠色科技理念。基于海量數(shù)據(jù)訓(xùn)練的模型，對極端大氣污染事件的預(yù)報具有更強大的預(yù)測能力，進一步提升“真、準(zhǔn)、全、快、新”的大氣監(jiān)測能力，將為生態(tài)環(huán)保決策提供堅實依據(jù)。
 

　　江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測中心將以該項目運行為契機，加強科技支撐、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)測領(lǐng)域的創(chuàng)新驅(qū)動力，向“數(shù)字化+智能化”轉(zhuǎn)型邁出堅實步伐，為持續(xù)深入打好污染防治攻堅戰(zhàn)貢獻智慧力量。
 

　　來源：江蘇省南京環(huán)境監(jiān)測中心
 

　　原標(biāo)題：命中率達86%，南京這套系統(tǒng)有智慧！