人工智能如何助力环境监测？

发布时间：2025-04-11 17:06:27 | 责任编辑：字母汇 | 浏览量：10 次

人工智能在环境监测中的应用广泛且深入，以下是其助力环境监测的具体方式：

1. 提升监测效率与精准度

• 实时数据采集与分析：AI通过与物联网（IoT）设备结合，实现对环境数据的实时采集与自动化分析。例如，AI可以处理温度、湿度、空气质量、噪音等多维度数据，快速识别异常数据，及时发现潜在环境风险。

• 多模态数据融合：AI能够整合数值、文本、影像等多种格式的数据，提升监测的全面性和准确性。

2. 空气质量监测

• 污染物动态监测与预测：AI技术可用于监测空气中具体污染物的动态变化，并预测其扩散趋势。例如，南方科技大学的沈惠中团队采用卷积神经网络（CNN）研究气象场对大气中臭氧动态变化的影响。

• 高分辨率立体监测：复旦大学周斌团队实现了从地面到平流层顶的高分辨率臭氧分布监测。

3. 水质监测

• 实时监测与智能分析：AI结合水质传感器，可实时监测水体的温度、pH值、溶解氧、重金属等指标，快速识别污染源并预测污染物扩散趋势。

• 优化水处理流程：通过分析水质数据，AI可以自动调节水质净化设备，提升水处理效率。

4. 土壤质量监测

• 土壤健康评估：AI通过分析土壤有机碳等指标，评估土壤质量。例如，康奈尔大学的Woolf团队使用深度学习方法研究土壤有机碳的空间分布。

• 农业应用：AI可用于分析农作物对干旱的抗性，为智慧农业提供解决方案。

5. 生态系统监测

• 物种分布与生态变化监测：AI通过遥感技术和图像识别，监测森林覆盖率、湿地变化、土地退化等生态变化，还能识别物种入侵等生态威胁。

• 无人机与视频AI识别：威海市采用“视频AI识别+无人机巡查+人工巡河”模式，实时监测河湖水质和岸线状况，显著提高了河湖治理的效率。

6. 环境政策支持

• 精准决策支持：AI通过大数据分析，为政府和相关部门提供精准的决策支持。例如，AI可以整合不同监测点的环境数据，识别污染源并预测污染趋势，助力制定更有效的污染防治措施。

• 环评报告自动化：杭州市通过AI辅助环评审批系统，将环评报告审核时间从几天缩短到十几分钟，极大提升了工作效率。

7. 创新监测技术

• 智能监测装置：南京雨后地软环境技术有限公司开发的空气质量监测装置，通过智能设计提高空气样本收集的灵活性和数据准确性。

• 无人机与无人船协同执法：江苏省南通市采用无人机与无人船协同执法模式，提高了环境监测和执法的效率。

8. 风险识别与评估

• 新兴污染物筛选：AI结合高通量实验，显著提高对新兴污染物（如内分泌干扰物）的筛选效率，减少实验资源需求。

• 环境风险模拟：AI在大气和地表水污染预测中表现出色，例如STDL模型在中国沿海城市短期PM2.5预测中表现优异。

综上所述，人工智能通过提升监测效率、精准度和智能化水平，为环境监测提供了强大的技术支持，助力环境保护和可持续发展。