微軟Urban Air

　　微軟Urban Air如何用大數(shù)據(jù)做實(shí)時(shí)的細(xì)粒度空氣質(zhì)量分析

新華網(wǎng)海南頻道1月9日電(記者 喻濤)城市化進(jìn)程讓人們?cè)谙硎墁F(xiàn)代文明成果的同時(shí)，也帶來了交通擁堵、能耗增加、空氣惡化等問題。而隨著大數(shù)據(jù)分析技術(shù)的發(fā)展，大數(shù)據(jù)也能運(yùn)用在城市管理與環(huán)境治理之中。2014年5月，環(huán)境保護(hù)部信息中心與微軟(中國(guó))簽訂了諒解備忘錄，雙方將共同優(yōu)化Urban Air(基于城市大數(shù)據(jù)計(jì)算城市大氣質(zhì)量的計(jì)算模型)，進(jìn)一步研發(fā)該模型為政府環(huán)境管理服務(wù)的功能，共同探討并踐行大數(shù)據(jù)在環(huán)保領(lǐng)域的業(yè)務(wù)化應(yīng)用。

近日，2014全國(guó)環(huán)境信息技術(shù)與應(yīng)用交流會(huì)在海口舉行，圍繞“十二五”環(huán)境信息化任務(wù)目標(biāo)和國(guó)內(nèi)外環(huán)境信息技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，大會(huì)通過主題報(bào)告、高峰對(duì)話、專題論壇等形式，就“改革促融合，信息強(qiáng)環(huán)保”的主題進(jìn)行廣泛交流和經(jīng)驗(yàn)分享。那么，大數(shù)據(jù)將如何在環(huán)境信息領(lǐng)域創(chuàng)新應(yīng)用，該應(yīng)用將對(duì)環(huán)境治理發(fā)揮怎樣的作用？會(huì)上，記者采訪了微軟亞洲研究院主管研究員鄭宇博士，為大家揭開大數(shù)據(jù)里的秘密。

氣象部門已經(jīng)能夠?qū)τ谔鞖獾淖兓龅捷^為準(zhǔn)確的預(yù)報(bào)，而這種對(duì)于規(guī)律的認(rèn)知，現(xiàn)已延伸到了與人類生活同樣密切的其他方面。“今天幾點(diǎn)出門鍛煉健康？”“下班后哪條道路會(huì)更擁堵？”“明天城市里哪一片區(qū)域PM2.5會(huì)比較高？”……“這些看似不可預(yù)知的事件，利用大數(shù)據(jù)都可以進(jìn)行精確模擬和預(yù)測(cè)。”鄭宇說。

“我不是環(huán)境專家，這些對(duì)于環(huán)境保護(hù)方面的分析全部基于對(duì)異構(gòu)數(shù)據(jù)的研究。”鄭宇舉例說，在同一時(shí)刻、同一城市的不同地方，空氣質(zhì)量受到交通流量、工業(yè)排放、道路密度等因素影響差別會(huì)很大，這些因素在城市不同地方都不一樣，這讓我們很難精確地判斷一個(gè)沒有建空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的地方，空氣質(zhì)量到底如何，它不能用平均值來替代，因?yàn)槭欠蔷€性的。

“怎么做呢？我們用兩部分的大數(shù)據(jù)做實(shí)時(shí)的細(xì)粒度空氣質(zhì)量分析，第一部分是已有空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)實(shí)時(shí)和歷史觀測(cè)數(shù)據(jù)。第二部分加了其他數(shù)據(jù)源，其中第一個(gè)就是氣象條件，比如說刮風(fēng)、下雨、風(fēng)速、氣壓、濕度等；第二個(gè)是交通流量，比如這個(gè)區(qū)域里面車的平均速度是多少；第三個(gè)是該區(qū)域人的移動(dòng)性，有多少人進(jìn)出這個(gè)區(qū)域；最后是這個(gè)區(qū)域里面的興趣點(diǎn)分布，比如有多少?gòu)S礦，有多少個(gè)電影院、酒吧、紅綠燈等。”鄭宇說，有了這樣的異構(gòu)數(shù)據(jù)之后我們就可以建立一個(gè)地方的數(shù)據(jù)分布，以及這個(gè)地方空氣質(zhì)量觀測(cè)值的網(wǎng)絡(luò)模型，最后得到一公里乘一公里范圍內(nèi)的細(xì)粒度。

鄭宇表示，基于這樣的數(shù)據(jù)分析，就可以為管理決策者們提供科學(xué)依據(jù)。“我們可以做實(shí)時(shí)城市空氣質(zhì)量和污染物排放預(yù)警，比如這一區(qū)域產(chǎn)生大量的污染，我們可以對(duì)周邊的老百姓進(jìn)行預(yù)警。除此外，在做交通限流管控的時(shí)候可以更加精確。因?yàn)槟承﹨^(qū)域并不是因?yàn)檐囕v產(chǎn)生的尾氣排放導(dǎo)致的污染物，我們只需要在某個(gè)特定時(shí)間段對(duì)某個(gè)區(qū)域做單雙號(hào)限行即可，沒有必要做全城限行。”

鄭宇說，以上的例子說得就是城市計(jì)算中異構(gòu)數(shù)據(jù)的融合問題，這也是大數(shù)據(jù)的核心問題。除了常用的環(huán)境數(shù)據(jù)之外，我們需要更多其他的異構(gòu)數(shù)據(jù)源，可能看上去和環(huán)境數(shù)據(jù)并不直接相關(guān)，但是能夠幫助我們解決環(huán)境的問題。對(duì)此，環(huán)保部信息中心主任程春明表示贊同，他認(rèn)為如何更好地融合和利用城市中的異構(gòu)數(shù)據(jù)，對(duì)環(huán)境信息化工作至關(guān)重要。鄭宇表示環(huán)保部信息中心對(duì)于雙方的研究合作給予了大力的支持，除京津冀及周邊地區(qū)，未來雙方希望在全國(guó)環(huán)保重點(diǎn)城市推廣Urban Air模型。

在2014全國(guó)環(huán)境信息技術(shù)與應(yīng)用交流會(huì)上，環(huán)保部信息中心副主任徐富春作了數(shù)據(jù)科學(xué)方面的專題報(bào)告，并分享了信息中心與微軟等企業(yè)在數(shù)據(jù)技術(shù)(Data Technology)方面的交流與合作，以及在城市空氣主要污染物時(shí)空分布計(jì)算上的探索和實(shí)踐。徐富春表示，數(shù)據(jù)科學(xué)是信息化新的發(fā)展方向，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)是一種新的信息化思維模式，以環(huán)境信息化為例，我們應(yīng)該運(yùn)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)推動(dòng)環(huán)境管理優(yōu)化升級(jí)和轉(zhuǎn)型，“但這還需要大家形成一個(gè)數(shù)據(jù)共識(shí)去推動(dòng)這一工作，各地區(qū)、各部門需要積累或者建立數(shù)據(jù)清單和數(shù)據(jù)資源，建立起跨地區(qū)跨部門的合作平臺(tái)，更好的讓大數(shù)據(jù)為環(huán)境管理和決策提供服務(wù)。”徐富春說。