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基于深度学习模型的广州市大气PM2.5和PM10浓度预测

黄春桃 范东平 卢集富 廖启丰

黄春桃, 范东平, 卢集富, 廖启丰. 基于深度学习模型的广州市大气PM2.5和PM10浓度预测[J]. 环境工程, 2021, 39(12): 135-140. doi: 10.13205/j.hjgc.202112020
引用本文: 黄春桃, 范东平, 卢集富, 廖启丰. 基于深度学习模型的广州市大气PM2.5和PM10浓度预测[J]. 环境工程, 2021, 39(12): 135-140. doi: 10.13205/j.hjgc.202112020
HUANG Chun-tao, FAN Dong-ping, LU Ji-fu, LIAO Qi-feng. PREDICTION OF PM2.5 AND PM10 CONCENTRATION IN GUANGZHOU BASED ON DEEP LEARNING MODEL[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2021, 39(12): 135-140. doi: 10.13205/j.hjgc.202112020
Citation: HUANG Chun-tao, FAN Dong-ping, LU Ji-fu, LIAO Qi-feng. PREDICTION OF PM2.5 AND PM10 CONCENTRATION IN GUANGZHOU BASED ON DEEP LEARNING MODEL[J]. ENVIRONMENTAL ENGINEERING , 2021, 39(12): 135-140. doi: 10.13205/j.hjgc.202112020

基于深度学习模型的广州市大气PM2.5和PM10浓度预测

doi: 10.13205/j.hjgc.202112020
基金项目: 

广东省重点学科培育项目(粤教研函[2017]1号)

广东省教育厅重点科研平台青年创新人才项目(自然科学)(2018KQNCX35)。

详细信息
    通讯作者:

    黄春桃(1985-),女,硕士,主要研究方向为大气污染治理、水处理技术。610140538@qq.com

PREDICTION OF PM2.5 AND PM10 CONCENTRATION IN GUANGZHOU BASED ON DEEP LEARNING MODEL

  • 摘要: 精准预测大气污染颗粒物PM2.5、PM10浓度能为大气污染防治提供科学依据,但目前较多PM2.5和PM10浓度预测在缺少污染源排放清单和能见度数据时,预测精度不高。而目前深度学习模型应用于PM2.5和PM10浓度预测的研究还鲜见报道。基于广州市2015年6月1日—2018年1月10日的空气质量和气象监测历史数据,分别构建了随机森林模型(RF)、XGBoost模型2种传统的机器学习模型和长短时记忆网络(LSTM)、门控循环单元网络(GRU)2种深度学习模型,并对广州市的PM2.5、PM10日均浓度值进行预测。结果表明:在缺少污染源排放清单和能见度数据时,4种模型也能较好地预测PM2.5、PM10日均浓度。根据MSE、RMSE、MAPE、MAE和R2等评价指标,对4个模型的PM2.5、PM10预测效果进行测评,得出深度学习GRU模型预测效果均为最佳,RF模型的预测结果均为最差。相比目前研究及应用较多的RF模型、XGBoost模型、LSTM模型,基于深度学习的GRU模型能更好地预测PM2.5、PM10浓度。
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-05-12
  • 网络出版日期:  2022-03-30
  • 刊出日期:  2022-03-30

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