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前往支持建構全台NMHC即時分布圖 成大研究成果登國際期刊
【記者羅智華綜合報導】成功大學測量及空間資訊學系教授吳治達率領跨校團隊,成功運用人工智慧建構全台非甲烷碳氫化合物即時分布圖,成果刊登於國際環境領域頂尖期刊。研究突破性揭示臭氧汙染的重要前驅物質分布情況,有助於為政府制定空氣品質管制策略提供科學依據。
研究指出,近年台灣懸浮微粒濃度雖因各項措施而改善,但臭氧濃度卻未如預期下降。NMHC作為臭氧與二次有機氣膠生成的關鍵前驅物,來源多元且化學反應路徑複雜,掌握其空間分布對改善空氣品質至關重要。
團隊利用環境部2015至2021年全台測站數據推演,發現NMHC濃度主要集中於台北、新竹、宜蘭、台南及高雄等人口密集都會區,森林茂密的中央山脈亦因植物天然排放而偏高,若與氮氧化物結合,可能促進臭氧生成。
吳治達表示,NMHC不僅影響臭氧生成機制,也與細懸浮微粒PM2.5的形成密切相關,對人體呼吸道與心血管健康具潛在危害。相較於單一汙染物,NMHC涵蓋交通排放、工業活動、土地利用型態及氣象條件等多重因素,研究成果有助於政府更精準掌握汙染來源,制定前驅物管制策略。
此次研究以地理人工智慧(Geo-AI)為核心,並首次系統性導入集成堆疊學習(ensemble stacking),整合多種機器學習模型互補特性,有效捕捉NMHC在來源組成與化學反應上的高度非線性行為,同時降低單一模型偏誤。團隊成果能依既有監測資料推估全台即時濃度變化,在都會區甚至可達20公尺精度,彌補目前78處測站中僅34站具備NMHC監測的不足。
研究團隊多年來持續建構空汙模組,承接環境部多項計畫,成果已用於政府管制,例如臭氧即時汙染圖與農田廢棄物露天燃燒偵測。未來更將與環境部合作建構「空汙散步地圖」,讓民眾能即時掌握生活周遭的空氣品質。