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物联网数据为大气科学提供辅助

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先进技术和“物联网”数据,将为大气科学提供重要辅助!根据日本东京大学工业科学研究所副教授Yoshihide Sekimoto实验室科学家Noam David博士的一篇新论文,使用流行的技术和众包数据可能有利于天气预报和大气研究。这篇发表在《大气科学进展》上的探究,回顾了关于这一主题的许多研究工作,并指出了这种创新方法的潜力。由于技术和实际的限制,环境监测的专门工具往往受到限制。

 

现有的技术,包括遥感系统和地面工具,可能会遇到一些障碍。例如空间代表性低(例如原位传感器)或在接近地球表面测量时缺乏准确性(卫星)。这些限制往往限制了进行有代表性的观测能力,从而限制了加深我们对大气过程的现有理解能力。随着多系统和物联网技术被嵌入到我们的环境中,它们变得越来越分布式。随着物联网技术得到更广泛的部署,这些技术产生了前所未有的数据量,具有巨大的覆盖面、即时性和可用性。因此,出现了越来越多的机会:

 

可以用产生的大量数据来补充最先进的监测技术。值得注意的是,这些资源最初是为环境监测以外的目的而设计,自然没有专用传感器那么精确。因此,它们应被视为补充工具,而不是替代品。然而,在许多没有在实地部署专用仪器的情况下,这些新的“环境传感器”可以提供一些往往是无价的反应。例如,智能手机包含对天气敏感的传感器,最近的研究表明,可以使用这些设备在多源的基础上收集数据来监测大气压力和温度。在社交网络上作为开源共享的数据可以提供重要环境信息。

 

这些信息由数千名“人类观察员”直接从感兴趣的领域报告,构成蜂窝通信基站之间传输数据基础的无线通信链路是另一个例子。天气条件影响这些链路上的信号强度,这种影响可以测量。因此,这些联系可以用来作为环境监测设施。关于这个主题的各种研究都指出,能够利用这些系统产生的数据监测降雨和其他水成物,包括雾、水蒸气、露水,甚至空气污染的前兆。值得注意的是,来自这些新“传感器”的数据可以被吸收到高分辨率的数值预测模型中,从而可能促进预测能力的改进。

 

如果投入使用,这种新方法可以为开发针对自然灾害的新预警系统奠定基础,并产生广泛领域所需的各种产品。因此,对公共卫生和安全的贡献可能具有重大价值。环境科学所积累的知识在为各个领域决策提供信息方面发挥着至关重要的作用,这些领域包括农业、交通、能源、公共卫生和安全等。了解这些领域的基本过程在很大程度上取决于在概念、观察和技术方法方面取得的进展。然而,由于技术和实际的限制,现有的环境观测仪器往往受到限制,目前的技术,包括遥感系统和地面测量手段。

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