基于线性混合机器学习模型估算中国地区PM2.5浓度
编号:38 访问权限:公开 更新:2021-07-28 21:35:04 浏览:417次 特邀报告

报告开始:2021年11月07日 10:15(Asia/Shanghai)

报告时间:20min

所在会场:[S3] 大气物理与大气环境 [S3] 11.7日(上午) 议题三

摘要
使用卫星遥感气溶胶光学厚度(AOD)和气象要素反演细颗粒物PM2.5对大气污染防治具有重要意义。利用高时空分辨率静止卫星Himawari-8 AOD、ERA-5气象数据和地理信息,基于融合随机森林(RF),梯度提升回归树(GBRT)以及深度神经网络(DNN)三个子模型的线性混合机器学习模型(RGD-LHMLM),对2019年中国地区PM2.5浓度进行估算。结果表明:经过线性拟合得到的RGD-LHMLM中,DNN所占比重最大,权重系数为0.62。RF、GBRT和DNN的R2分别为0.79、0.81和0.80,而RGD-LHMLM的泛化能力优于子模型,R2提升至0.84,RMSE和MAE分别为12.92μg/m3和8.01μg/m3。统计RGD-LHMLM空间性能发现,超过70%的站点R2>0.7,超过95%的站点RMSE<20μg/m3,MAE<15μg/m3。由于反演因子与PM2.5之间相关系数存在季节差异性,RGD-LHMLM反演性能在冬季最佳,平均R2为0.84,夏季最差,平均R2为0.71。利用RGD-LHMLM估算中国地区PM2.5,分析其时空特征发现:冬季污染严重,平均PM2.5浓度值为62.10μg/m3,夏季污染较轻,平均PM2.5浓度值为47.39μg/m3;华北和华东地区污染最严重,年均PM2.5浓度值为82.68μg/m3,内蒙古,青海,西藏等地污染程度较低,年均PM2.5浓度低于40μg/m3
关键词
机器学习,PM2.5
报告人
陈斌
兰州大学大气科学学院

稿件作者
陈斌 兰州大学大气科学学院
宋志浩 兰州大学大气科学学院
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重要日期
  • 会议日期

    11月06日

    2021

    11月07日

    2021

  • 10月16日 2021

    初稿截稿日期

  • 11月25日 2021

    注册截止日期

  • 12月07日 2021

    报告提交截止日期

主办单位
中国气象学会
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