Данные мобильных сетей позволили отслеживать выбросы CO2 почти в реальном времени
Исследователи применили данные мобильности сотовых абонентов для вычисления углеродных выбросов сотен городов с высокой точностью.
Классический учет выбросов углекислого газа опирается на административную статистику и спутниковые данные, которые отстают от реальности на месяцы либо имеют технические ограничения по охвату. В исследовании, опубликованном в журнале The Innovation, группа ученых из Оборонного научно-технического университета НОАК и Гонконгского университета представила вычислительный фреймворк, оценивающий объемы выбросов CO2 на основе показателей мобильности населения sciencedirect.com
The Innovationsciencedirect.comОткрыть источник ↗. Передвижение людей и грузов рассматривается как наблюдаемый индикатор антропогенной активности.
В основу анализа легли деперсонализированные данные сигналов базовых станций оператора China Unicom, охватывающие около 318 миллионов пользователей за январь и февраль 2020 года. Исследуемый интервал включил фазу локдаунов в Китае, во время которых перемещения сократились на 56,97%, а объем выбросов CO2 снизился на 32,45%. Корреляция между национальным уровнем мобильности и многоисточниковыми выбросами составила r = 0,89. Структурные характеристики межгородских связей, включая центральность узлов и кластеризацию в связке с демографией, использовались для обучения алгоритмов на массиве данных GRACED.
Точность модели в разных странах
При обработке данных по 366 городам за 60 дней модель LightGBM продемонстрировала коэффициенты детерминации R2 на уровне 1,00 для суммарных выбросов, 0,99 для внутренней авиации и 0,98 для наземного транспорта. Разработанный алгоритм показал устойчивость и при переносе на другие регионы. Для территорий Италии, континентальной части США и Мексики модели обеспечили значения R2 в диапазоне 0,91–0,99 по базе GRACED, а также 0,90–0,99 при валидации по независимому кадастру ODIAC.
Анализ межгородских связей и ограничения
Построенные графы помогли выявить функциональные городские кластеры, границы которых определяются потоками перемещений, а не официальным административным делением sciencedirect.com
The Innovationsciencedirect.comОткрыть источник ↗. Авторы разработки подчеркивают, что данные сотовой мобильности выступают косвенным инструментом и дополнением к стандартным кадастрам, а не их заменой. В текущем исследовании учитывался межгородской, а не внутригородской трафик на двухмесячном отрезке. В дальнейшем планируется совместить алгоритм со спутниковым зондированием, энергетическими балансами и метеорологическими наблюдениями.
