看IBM如何利用大数据帮助中国城市预测空气质量

　　得益于IBM中国研究院的创新成果，以及IBM全球实验室众多环境及能源专家的大力支持，IBM的“绿色地平线”计划于2014年7月在中国正式启动，为期十年。当前，“绿色地平线”计划在中国一些城市已经取得了初步进展，正在支持社会管理者更有效地进行针对空气和能源管理决策，抓住区域发展的契机，以打造一个更宜居的环境，助力可持续发展目标。而由“绿色地平线”计划衍生出一些生活化的移动互联轻应用，可以让民众在户外活动时获得专业、全面的空气质量信息和决策考量。

　　助力实现空气预测性管理，改善空气质量，打造宜居环境

　　面对平衡经济发展与人口增长、保障健康的双重需求，空气质量管理已经成为世界上许多国家面临的共同挑战。IBM已经开发了一套空气质量预测及管理系统，该系统通过分析遍布环境监控网络、交通监视系统和气象卫星等传感器生成的大量环境数据，基于认知建模技术，系统能够实现自适应地调整预测模型，从而大幅提升预测精确度。该系统除了实现提前72小时逐时高精度空气质量预报之外，还实现了提前10天的空气质量变化趋势预测分析。通过提前10天的趋势分析，可以帮助决策者对空气污染的演变过程及影响形成准确的研判，从而对应急管控及区域长效联动机制有效运行提供支撑。目前，IBM已与中国多个环保机构展开了合作。

　　IBM携手北京市环境保护监测中心成立了“联合创新实验室”，共同致力研发基于大数据分析的城市空气质量决策支持技术。通过深入分析环境监测的各类数据，以及基于认知建模技术，可以更好地了解空气污染成因，及时预报预警，科学制定减排措施，为空气质量管理提供科学决策支撑。截止到2015第三季度末，北京市细颗粒物PM 2.5与去年同期相比下降了19.3%，成效显著。

　　北京市环境保护监测中心主任张大伟表示：“我们一直都在为提升首都环境监测水平、提供空气质量管理决策支撑、服务市民健康出行而努力。作为特大型城市，北京市空气污染来源广泛、成因复杂，精细化的空气质量预测预报和污染源管理调控挑战巨大，和IBM研究院的合作，是我们将环境监测治理领域经验与新一代信息技术深度融合的积极尝试。过去一年，我们在全方位提升技术能力和管理支撑水平上取得了良好的效果，与IBM的联合创新是重要的推动因素之一。”

　　IBM与保定市环保局以及商业合作伙伴中康韦尔(Encanwell)也开展了联合创新。受复杂污染源影响，保定市是中国面临空气质量重大挑战的城市之一。目前，保定市政府正努力用更多的先进信息技术和手段为居民改善日常的空气质量。IBM与中康韦尔共同开发了保定市城市空气质量管理系统，通过分析空气质量实时监测和气象卫星等海量结构化及非结构化数据，来准确预测细颗粒物PM2.5的变化状况和发展趋势。

　　保定市环保局调研员赵晋民介绍表示：“保定今年开始实施大气污染治理三年行动规划，未来三年力争实现PM2.5浓度比2012年下降33%的目标。与IBM协作创新应用新技术新方法提升空气质量管理，将是实现这一目标的重要技术保障。数据分析是大气污染防治和污染源头治理的关键环节。IBM与中康韦尔联合研发的系统通过精细化的数据建模和分析，可以进行污染预报和溯源分析，帮助我们快速采取有针对性的行动，加强对高污染企业的监管和治理力度，从源头上降低污染物的排放。”

　　同时，在运动健身及公共服务等领域，“绿色地平线”技术也走进了大众生活。IBM开发了针对公众的移动服务，通过与一些体育赛事和互联网公司等合作伙伴联手，共同推出了移动端的运动健身轻应用，可为市民提供未来空气质量最好、同时又最适宜健身运动的场所及运动路线，从而更好地服务市民的日常生活。尤其值得一提的是，为了更好地支持2020年冬奥会开幕，IBM已与中国联合主办城市之一张家口建立了战略合作，将通过在可再生能源和智慧环保等领域的联合创新，支持该市的环境转型与可持续发展，为2022冬奥会这一重要的国际赛事提供最佳的空气质量与环境。

　　计算机建模

　　IBM中国研究院副院长董进表示，IBM的模型能够预测污染来自哪里，去往何处，然后分析政府可能启动的响应。该系统使用了IBM的认知计算技术，后者可以收集非结构化数据，理解它，并从错误中学习，然后做出改进。

　　IBM中国研究院首席气象学家张蒙(Zhang Meng，音译)称，IBM使用的数据来自空气监测站、气象和环境卫星、排放物、土地利用、交通模式、社交媒体以及宏观经济。