節(jié)能減排已成為實(shí)體經(jīng)濟(jì)無法回避的首要問題，環(huán)保也將成為制造大廠選擇供應(yīng)商的首要條件。而隨著超700家工廠的暫時(shí)關(guān)閉，各行業(yè)又炒起一波原材料漲價(jià)風(fēng)。很多企業(yè)都被逼到“不漲價(jià)就死”的情況下的無奈之舉。

　　近日，我國(guó)發(fā)生持續(xù)大面積重霧霾天氣，波及17省份、71個(gè)城市，多地相繼出現(xiàn)PM2.5“爆表”情況，引起了輿論高度關(guān)注。據(jù)了解，北京周一暫時(shí)關(guān)閉了超過700家工廠，交通部門對(duì)出行車輛采取單雙號(hào)輪流限行的措施，限制出行車輛。

　　節(jié)能減排已成為實(shí)體經(jīng)濟(jì)無法回避的首要問題，環(huán)保也將成為制造大廠選擇供應(yīng)商的首要條件。而隨著超700家工廠的暫時(shí)關(guān)閉，各行業(yè)又炒起一波原材料漲價(jià)風(fēng)。據(jù)了解，從年初開始，煤碳、鐵礦石、造紙等大宗原材料就開始上漲，數(shù)月后傳導(dǎo)到整個(gè)工業(yè)領(lǐng)域。隨著包裝印刷、PCB、LED、元器件等中間環(huán)節(jié)工業(yè)品的漲價(jià)，很多企業(yè)都被逼到“不漲價(jià)就死”的情況下的無奈之舉。

　　工業(yè)污染真的是霧霾最主要的來源嗎？在根除污染前，是否有方法提前預(yù)測(cè)重霾的到來？

　　工業(yè)為霧霾背鍋？

　　

　　小編記得去年在周小平的一篇評(píng)論中看到這么一段話：“很多人認(rèn)為，中國(guó)的環(huán)境污染治理水平不高，因此工業(yè)發(fā)展是中國(guó)霧霾的主要成因。但實(shí)際上，這樣的認(rèn)識(shí)是不完全嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?。有兩點(diǎn)原因：第一、中國(guó)工業(yè)一年四季不停工，產(chǎn)能分布也很均衡。那么為什么在無風(fēng)的夏季，北京連續(xù)幾周的藍(lán)天白云也是很常見的，難道夏季中國(guó)的工廠都整體停產(chǎn)了嗎？第二、為何秋冬季為霧和霾多發(fā)季節(jié)？如果這是工業(yè)排放造成的問題，那么我們算一下華北地區(qū)的霧霾立方量，就絕對(duì)能得出一個(gè)驚人的數(shù)字。不要說中國(guó)，全人類加起來都沒有這么大的能力在一夜之間排放如此之多的霧霾氣體。

　　那么這就說明，霧霾有很強(qiáng)的氣象偶發(fā)性，與工業(yè)生產(chǎn)水平不能形成直接的因果聯(lián)系，它一定有其他的原因。”

　　一位環(huán)境工程專業(yè)認(rèn)識(shí)表示：霧霾霧霾，要分開說。先說霧吧，有霧的時(shí)候沒有風(fēng)，溫度升高的時(shí)候沒有霧，霧與氣流有關(guān)。再說霾，當(dāng)局部地區(qū)有霧的時(shí)候，恰巧又在城市，又沒有風(fēng)，而城市里的污染物在排放，進(jìn)入大氣中。和水分子緊密結(jié)合。中午十分由于太陽(yáng)照射，水分子蒸發(fā)，但是水分子里有懸浮顆粒。導(dǎo)致水分子不能上如一定高度，不能被吹散，繼續(xù)停留在局部。這時(shí)，城市的污染物繼續(xù)排放。所以霧霾就會(huì)一直爆表。而西西伯利亞的冷風(fēng)來了呢，屬于低空氣流，就帶走了霧霾。這大概就是霧霾的一些吧。其實(shí)我可以在這里向大家保證一點(diǎn)。如果電力系統(tǒng)供應(yīng)充足，完全可以在城市高層之間建立電網(wǎng)，以達(dá)到吸附的效果。所以說，工業(yè)，耗能都很重要。

　　根除霧霾前，我們?nèi)绾晤A(yù)測(cè)污染？

　　據(jù)了解，由IBM和微軟開發(fā)的工具去年在中國(guó)進(jìn)行了空氣污染預(yù)報(bào)測(cè)試，它們都整合了廣泛的數(shù)據(jù)源，如空氣污染監(jiān)測(cè)站、環(huán)境監(jiān)測(cè)站、交通系統(tǒng)、氣象衛(wèi)星、經(jīng)濟(jì)數(shù)據(jù)甚至社交媒體，能提供3到10天的污染預(yù)警。IBM的系統(tǒng)能以超過80%的正確率提供3天內(nèi)的預(yù)報(bào)，以75%的正確率提供7到10天內(nèi)的預(yù)報(bào)。微軟的系統(tǒng)在北京的測(cè)試顯示，它能以75%的精度提供6小時(shí)預(yù)警，60%的精度提供12小時(shí)預(yù)警。大氣學(xué)家說，如何最佳的組合物理學(xué)模型和機(jī)器學(xué)習(xí)去提供空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)是一個(gè)活躍的研究領(lǐng)域。除了IBM和微軟外，北京的一家創(chuàng)業(yè)公司AirVisual也在提供利用機(jī)器學(xué)習(xí)增強(qiáng)的空氣污染預(yù)報(bào)。

　　

　　這種AI/大數(shù)據(jù)應(yīng)用于預(yù)測(cè)霧霾，是如何實(shí)現(xiàn)的呢？

　　預(yù)測(cè)霧霾需要當(dāng)前的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、氣象條件、未來天氣預(yù)報(bào)等數(shù)據(jù)?？諝赓|(zhì)量的數(shù)據(jù)，并不是指單純的空氣質(zhì)量站點(diǎn)數(shù)據(jù)，而是以空氣質(zhì)量站點(diǎn)為圓心，囊括了方圓300公里范圍內(nèi)所有的與空氣質(zhì)量相關(guān)的數(shù)據(jù)。

　　大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)霧霾依靠的是多元融合方法。與傳統(tǒng)模擬空氣質(zhì)量不同，空氣質(zhì)量的預(yù)測(cè)不僅僅看空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，還要看與之相關(guān)的氣象數(shù)據(jù)、交通流量數(shù)據(jù)、廠礦數(shù)據(jù)、城市路網(wǎng)結(jié)構(gòu)等不同領(lǐng)域的數(shù)據(jù)，不同領(lǐng)域的互相疊加，相互補(bǔ)強(qiáng)，從而預(yù)測(cè)空氣質(zhì)量狀況。

　　由于每個(gè)站點(diǎn)、每個(gè)時(shí)段空氣質(zhì)量的影響因素都不盡相同，所以針對(duì)每個(gè)空氣質(zhì)量站點(diǎn)，都需要采集多方數(shù)據(jù)，進(jìn)行疊加、融合，最后制作出空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)模型。

　　大數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度比傳統(tǒng)模擬方法高15~20%

　　與傳統(tǒng)的空氣模擬預(yù)測(cè)相比，多元融合的大數(shù)據(jù)算法是否更加準(zhǔn)確呢？

　　先來看傳統(tǒng)的模擬方法，由于以往獲知的數(shù)據(jù)有限，只能基于有限的樣本數(shù)據(jù)，再由科研人員通過經(jīng)驗(yàn)、假設(shè)找出這些數(shù)據(jù)間的規(guī)律，模擬出簡(jiǎn)單的模型，預(yù)測(cè)空氣質(zhì)量；隨著數(shù)據(jù)的增多，海量繁雜的數(shù)據(jù)中已經(jīng)無法依靠人工找出規(guī)律，所以需要借助機(jī)器學(xué)習(xí)和數(shù)據(jù)挖掘等工具來發(fā)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)中隱含的規(guī)律。對(duì)比可得知，大數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)與傳統(tǒng)模擬方法在一定程度上有相似性，都是基于數(shù)據(jù)來擬合模型，不過數(shù)據(jù)量的大小和模擬方法有所不同。

　　除此之外，在傳統(tǒng)模擬方法中，需要搜集完整的污染源數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，例如企業(yè)的排污數(shù)據(jù)和汽車尾氣排放等，然而這些數(shù)據(jù)很難全部獲知，污染物在空氣中傳播和變化的實(shí)際情況要復(fù)雜很多，所以傳統(tǒng)模型其實(shí)是比較理想化的產(chǎn)物。隨著影響空氣質(zhì)量的因素增多，數(shù)據(jù)量的增大，傳統(tǒng)模擬的方法漸漸顯得“力不從心”。

　　大數(shù)據(jù)在空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)上頗有優(yōu)勢(shì)，其精髓就是某一領(lǐng)域的問題可以借助多個(gè)領(lǐng)域的數(shù)據(jù)來一起解決，通過多元數(shù)據(jù)融合的方法來解決數(shù)據(jù)缺失和不精準(zhǔn)的問題。比如需要獲取交通尾氣數(shù)據(jù)，傳統(tǒng)方法要拿到精確的污染源數(shù)據(jù)才能進(jìn)行預(yù)測(cè)，大數(shù)據(jù)運(yùn)算可以采用與交通尾氣相關(guān)的交通流量、排量等相關(guān)數(shù)據(jù)，間接地分析其與空氣質(zhì)量的關(guān)系，解決了數(shù)據(jù)缺失的難題。

　　總結(jié)

　　值得一提的是，紅色預(yù)警雖然已隨著冷空氣的到來而解除，但霧霾其實(shí)并未散去。如果不尊重自然規(guī)律，不以人為本，單純依靠數(shù)據(jù)化和智能化是無法治愈“城市病”的，無論城市多么智慧，也只是一種管控手段，而霧霾也只會(huì)如噩夢(mèng)般如影隨形，揮之不去。