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面對(duì)霧霾，大數(shù)據(jù)能做什么?

霧霾大數(shù)據(jù) 環(huán)境空氣污染

DataHub | 2016-04-05 17:25

【數(shù)據(jù)猿導(dǎo)讀】翻開(kāi)近幾年的年度關(guān)鍵詞評(píng)選，你會(huì)發(fā)現(xiàn)“霧霾”始終牢牢占據(jù)在榜單之中。對(duì)于生活在城市中的人們來(lái)說(shuō)，除了最基本的衣食住行的需求之外，恐怕最關(guān)心的莫過(guò)于健康。而霧霾，盡管很輕，但卻是每個(gè)生活在城市之中的人們的不可承受之重

研究表明，輕度空氣污染能影響一個(gè)人的心情，讓人變得抑郁、煩燥，而重度空氣污染能引發(fā)呼吸道及各種慢性疾病。中國(guó)工程院院士、呼吸科專家鐘南山曾對(duì)媒體表示，呼吸科醫(yī)生最怕灰霾天氣，一到灰霾天，呼吸病人就增加15%以上。此外，有數(shù)據(jù)顯示，PM2.5污染可致心腦系統(tǒng)及呼吸系統(tǒng)損傷，增加患癌風(fēng)險(xiǎn)并誘發(fā)早亡。2010年北京、上海因PM2.5污染致死者接近同期交通意外死亡人數(shù)的3倍。

我們從未如此在意“空氣質(zhì)量”這四個(gè)字。

當(dāng)前空氣質(zhì)量服務(wù)，遠(yuǎn)不能滿足需求

然而，相對(duì)于人們對(duì)空氣質(zhì)量服務(wù)的迫切需求，當(dāng)前的服務(wù)水平還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足需求。我們?nèi)粘Ｉ钪谐Ｒ?jiàn)的空氣質(zhì)量服務(wù)有：

1.手機(jī)天氣App

這應(yīng)該是普通用戶接觸天氣信息的最常用入口，就算沒(méi)有安裝獨(dú)立的App，系統(tǒng)自帶的天氣App也能滿足用戶基本的信息查詢需求。

天氣App的優(yōu)勢(shì)在于表達(dá)和呈現(xiàn)。由于手機(jī)屏幕大小的限制以及用戶需求層次的不同，不同App在信息傳遞、視覺(jué)設(shè)計(jì)、內(nèi)容組織等使用體驗(yàn)方面往往各有側(cè)重。但相似點(diǎn)都是通過(guò)對(duì)細(xì)節(jié)的關(guān)注，與用戶產(chǎn)生情感共鳴，往往并不以專業(yè)性取勝。

常見(jiàn)天氣App

2.政府氣象部門(mén)網(wǎng)站

作為官方渠道，其最大的優(yōu)勢(shì)是信息的全面專業(yè)。以中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)提供的數(shù)據(jù)服務(wù)為例，包括了地面資料、高空資料、數(shù)值預(yù)報(bào)、雷達(dá)資料、衛(wèi)星資料等。除了能滿足普通用戶的信息查詢需求，氣象部門(mén)的公開(kāi)數(shù)據(jù)對(duì)于開(kāi)發(fā)者來(lái)說(shuō)更具價(jià)值，他們或通過(guò)網(wǎng)絡(luò)爬蟲(chóng)進(jìn)行爬取，或利用氣象部門(mén)開(kāi)放的API進(jìn)行調(diào)用，然后將數(shù)據(jù)封裝到自己的應(yīng)用和服務(wù)之中。

以往氣象數(shù)據(jù)的價(jià)值往往被低估，與國(guó)外有上百類面向各行業(yè)的氣象應(yīng)用產(chǎn)品相比，國(guó)內(nèi)的應(yīng)用產(chǎn)品則只有一兩類。鑒于此，在去年的云棲大會(huì)上國(guó)家氣象局宣布與阿里云達(dá)成合作，將向公眾開(kāi)放氣象服務(wù)數(shù)據(jù)。希望通過(guò)此舉能推動(dòng)和廣大的社會(huì)機(jī)構(gòu)，更多的創(chuàng)業(yè)者合作，共同挖掘氣象大數(shù)據(jù)的深層價(jià)值，開(kāi)拓中國(guó)氣象產(chǎn)業(yè)的空間。

中國(guó)氣象數(shù)據(jù)網(wǎng)：數(shù)據(jù)服務(wù)

3.環(huán)境保護(hù)部空氣質(zhì)量通報(bào)

每年及每月初，環(huán)保部會(huì)定期通報(bào)全國(guó)重點(diǎn)區(qū)域和重點(diǎn)城市空氣質(zhì)量狀況。包括：

按照《環(huán)境空氣質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》評(píng)價(jià)，公布所監(jiān)測(cè)城市的整體空氣質(zhì)量狀況，如全國(guó)338個(gè)地級(jí)及以上城市平均優(yōu)良天數(shù)比例，輕度、中毒、重度及以上污染天數(shù)比例等。

按照環(huán)境空氣質(zhì)量綜合指數(shù)評(píng)價(jià)，公布全國(guó)和京津冀、長(zhǎng)三角、珠三角區(qū)域及直轄市、省會(huì)城市及計(jì)劃單列市等74個(gè)城市空氣質(zhì)量狀況，并列出空氣質(zhì)量十大的最差的城市和十大最好的城市。

通過(guò)城市間的橫向比較和與往年指標(biāo)的縱向比較，能反映出被監(jiān)測(cè)城市整體的變化趨勢(shì)，但這種綜合的面上統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，無(wú)法讓民眾了解到每個(gè)具體城市——特別是他們最關(guān)心的自己所居住的城市——各種空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)指標(biāo)的詳細(xì)變化情況，哪些有改善，哪些有倒退，以及這些變化到底整體代表了什么。

環(huán)境保護(hù)部：城市空氣質(zhì)量狀況通報(bào)

問(wèn)題的核心在于數(shù)據(jù)

空氣質(zhì)量服務(wù)的水平與人們的期望相距甚遠(yuǎn)。究其原因，數(shù)據(jù)量少是其掣肘：一方面是受限于政府氣象部門(mén)的數(shù)據(jù)質(zhì)量和精度，我國(guó)數(shù)據(jù)開(kāi)放進(jìn)程比較晚，且很多污染源數(shù)據(jù)都還不完善;另一方面則是因?yàn)闅庀髷?shù)據(jù)需要與其他政府部門(mén)和企事業(yè)單位的數(shù)據(jù)進(jìn)行多源融合，才能釋放更大的社會(huì)經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1.空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)

對(duì)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)來(lái)說(shuō)，需要政府氣象部門(mén)設(shè)置空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，比如北京市城區(qū)就有22個(gè)站點(diǎn)進(jìn)行周邊空氣質(zhì)量的監(jiān)測(cè)。但，并非所有地區(qū)都有監(jiān)測(cè)點(diǎn)。

同時(shí)，城市范圍內(nèi)的空氣質(zhì)量也不是均勻的。建筑密度、路網(wǎng)流量、功能區(qū)規(guī)劃，以及局部氣象條件等多種因素都會(huì)對(duì)空氣質(zhì)量有影響，特別是地表空氣，時(shí)常受建筑結(jié)構(gòu)的影響導(dǎo)致空氣循環(huán)不好，如一個(gè)道路擁堵地區(qū)的汽車尾氣無(wú)法及時(shí)疏散，那么這個(gè)地區(qū)的空氣質(zhì)量肯定和公園、湖泊等區(qū)域附近相比有很大差異。所以，一個(gè)城市內(nèi)各地區(qū)的空氣質(zhì)量往往有差異，有時(shí)差異還很大。還以北京為例，城區(qū)六環(huán)以內(nèi)的空氣質(zhì)量約有40%左右的差別，AQI相差100以上，或者說(shuō)相差兩個(gè)等級(jí)。這就意味著如果我們身邊沒(méi)有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的話，我們就無(wú)法準(zhǔn)確知道此時(shí)此地的空氣質(zhì)量如何。

北京空氣質(zhì)量檢測(cè)站點(diǎn)

2.多源數(shù)據(jù)融合

不過(guò)對(duì)于空氣質(zhì)量的預(yù)測(cè)，其實(shí)還可以利用大數(shù)據(jù)的手段，通過(guò)多源數(shù)據(jù)融合的方法來(lái)解決數(shù)據(jù)缺失和不精準(zhǔn)的問(wèn)題。

這就不光需要擁有有效站點(diǎn)的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，還需要結(jié)合其他數(shù)據(jù)源，包括區(qū)域交通數(shù)據(jù)、人口流動(dòng)數(shù)據(jù)、POI數(shù)據(jù)和道路網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)等。將這些多源數(shù)據(jù)進(jìn)行融合整理之后，可以基于已有的監(jiān)測(cè)站點(diǎn)訓(xùn)練出相關(guān)模型。即使一個(gè)地方?jīng)]有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，但通過(guò)大數(shù)據(jù)的建模分析，同樣能估計(jì)當(dāng)?shù)氐目諝赓|(zhì)量。

除了對(duì)空氣質(zhì)量的預(yù)測(cè)，將氣象數(shù)據(jù)應(yīng)用到各行各業(yè)，更是需要與本行業(yè)甚至多個(gè)行業(yè)的數(shù)據(jù)相融合，才能形成有針對(duì)場(chǎng)景的個(gè)性化的氣象產(chǎn)品和應(yīng)用。

3.通過(guò)DataHub一鍵獲取多源數(shù)據(jù) 如果是以往，尋找可用的數(shù)據(jù)是費(fèi)時(shí)費(fèi)力的事，更別提多源數(shù)據(jù)。但DataHub的出現(xiàn)讓這一切都變得輕松簡(jiǎn)單。DataHub是國(guó)內(nèi)第一個(gè)P2P數(shù)據(jù)流通平臺(tái)，開(kāi)放、透明、協(xié)議開(kāi)源，可以一鍵實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)發(fā)布。數(shù)據(jù)流通在需求方、提供方之間進(jìn)行，平臺(tái)只負(fù)責(zé)認(rèn)證、鑒權(quán)、計(jì)費(fèi)，安全看得見(jiàn)。

平臺(tái)鏈接了多源數(shù)據(jù)，比如上面提到的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)、交通數(shù)據(jù)、POI數(shù)據(jù)、人口流動(dòng)數(shù)據(jù)，此外還鏈接了運(yùn)營(yíng)商數(shù)據(jù)、金融數(shù)據(jù)、征信數(shù)據(jù)等等。DataHub的愿景是讓數(shù)據(jù)在陽(yáng)光下流通，讓天下沒(méi)有難找的數(shù)據(jù)。

DataHub鏈接多源數(shù)據(jù)

需要怎樣的空氣質(zhì)量服務(wù)

除了上面提到的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)的服務(wù)，空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)還能做些什么?以時(shí)間的維度，大體而言有以下幾個(gè)方向：

看過(guò)去：年度空氣質(zhì)量報(bào)告

針對(duì)環(huán)保部整體空氣質(zhì)量報(bào)告的細(xì)節(jié)缺失，和各空氣質(zhì)量應(yīng)用只能報(bào)告當(dāng)天或一周的空氣質(zhì)量的不足?？梢猿槿「鞒鞘腥?65天的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)，形成年度空氣質(zhì)量報(bào)告，深入到每一個(gè)具體的城市，以可視化的方式從各個(gè)維度告知公眾城市全年的空氣質(zhì)量狀況。比如，全年AQI指數(shù)走勢(shì)、各污染物對(duì)全年平均空氣質(zhì)量的影響比例、每一天各種污染物對(duì)空氣質(zhì)量的影響狀況、全年各個(gè)空氣質(zhì)量級(jí)別的天數(shù)分布等。

例如：數(shù)字冰雹，2014中國(guó)空氣質(zhì)量盤(pán)點(diǎn)

——讓數(shù)據(jù)說(shuō)話

看現(xiàn)在：實(shí)時(shí)細(xì)粒度空氣質(zhì)量分析

正如上文通過(guò)大數(shù)據(jù)手段進(jìn)行空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)所提到的，利用已有監(jiān)測(cè)站點(diǎn)的實(shí)時(shí)和歷史空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)以及若干額外的數(shù)據(jù)源，可以對(duì)城市范圍內(nèi)無(wú)監(jiān)測(cè)點(diǎn)地區(qū)的空氣質(zhì)量進(jìn)行實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)，分析空氣污染物，確定空氣污染的根源。以此為依據(jù)，我們反過(guò)來(lái)可以對(duì)政府在何處建設(shè)額外的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)站點(diǎn)給出策略建議，以最大化提升預(yù)測(cè)的準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性。

例如：微軟亞洲研究院，UrbanAir項(xiàng)目

看未來(lái)：空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)&實(shí)時(shí)氣象預(yù)警

空氣質(zhì)量服務(wù)的最大價(jià)值還是在于預(yù)測(cè)，作為全球最大的碳排放國(guó)，中國(guó)的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)市場(chǎng)尚處于初期，且正在高速增長(zhǎng)，前景廣闊。

假設(shè)我們能預(yù)測(cè)城市中每個(gè)局部區(qū)域的空氣質(zhì)量，比如家、公司、學(xué)校，那么我們就可以設(shè)置一個(gè)預(yù)警值，一旦提前預(yù)知空氣質(zhì)量超標(biāo)，那么我們可以馬上通知在學(xué)校的孩子、在公司的家人減少外出、早點(diǎn)回家，或是外出戴口罩，通知家里的父母關(guān)好門(mén)窗，并遠(yuǎn)程打開(kāi)空氣凈化器。此外，我們還可以為那些喜歡戶外鍛煉的人設(shè)計(jì)合理的運(yùn)動(dòng)路線，從而保證沿途最優(yōu)的空氣質(zhì)量。對(duì)于鍛煉身體而言，相對(duì)于運(yùn)動(dòng)時(shí)間和距離，空氣質(zhì)量其實(shí)更為重要。而根據(jù)國(guó)外的經(jīng)驗(yàn)，空氣質(zhì)量服務(wù)數(shù)據(jù)還可以廣泛運(yùn)用于農(nóng)業(yè)、交通業(yè)、互聯(lián)網(wǎng)、抗災(zāi)救險(xiǎn)等領(lǐng)域。

例如：健身App，空氣質(zhì)量預(yù)警&路線優(yōu)化

一個(gè)理想的空氣質(zhì)量服務(wù)，應(yīng)該借助物聯(lián)網(wǎng)與大數(shù)據(jù)，讓每個(gè)人都能方便快捷地尋找到自己最需要的信息，并借助智能硬件之間的互聯(lián)互通，形成閉環(huán)控制系統(tǒng)及更大范圍的大數(shù)據(jù)。而這需要各方共同努力。

來(lái)源：DataHub

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