Using Street View Imagery to Predict Street-Level Particulate Air Pollution

空气污染 特征选择 微粒 预测建模 环境科学 经验模型 污染 回归分析 地图学 空气质量指数 图像分辨率 计算机科学 遥感 气象学 地理 人工智能 机器学习 模拟 化学 有机化学 生物 生态学
作者
Meng Qi,Steve Hankey
出处
期刊:Environmental Science & Technology [American Chemical Society]
卷期号:55 (4): 2695-2704 被引量:54
标识
DOI:10.1021/acs.est.0c05572
摘要

Land-use regression (LUR) models are frequently applied to estimate spatial patterns of air pollution. Traditional LUR often relies on fixed-site measurements and GIS-derived variables with limited spatial resolution. We present an approach that leverages Google Street View (GSV) imagery to predict street-level particulate air pollution (i.e., black carbon [BC] and particle number [PN] concentrations). We developed empirical models based on mobile monitoring data and features extracted from ∼52 500 GSV images using a deep learning model. We tested theory- and data-driven feature selection methods as well as models using images within varying buffer sizes (50–2000 m). Compared to LUR models with traditional variables, our models achieved similar model performance using the street-level predictors while also identifying additional potential hotspots. Adjusted R2 (10-fold CV R2) with integrated feature selection was 0.57–0.64 (0.50–0.57) and 0.65–0.73 (0.61–0.66) for BC and PN models, respectively. Models using only features near the measurement locations (i.e., GSV images within 250 m) explained ∼50% of air pollution variability, indicating PN and BC are strongly affected by the street-level built environment. Our results suggest that GSV imagery, processed with computer vision techniques, is a promising data source to develop LUR models with high spatial resolution and consistent predictor variables across administrative boundaries.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
儒雅的翠琴完成签到,获得积分20
刚刚
1秒前
百浪多息完成签到,获得积分10
1秒前
慕青应助酷酷绮南采纳,获得10
1秒前
KEYANGOU完成签到,获得积分10
3秒前
4秒前
5秒前
半颗橙子发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
8秒前
西边的海完成签到,获得积分10
10秒前
娃哈哈发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
最好完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
11秒前
12秒前
着急的凝安完成签到,获得积分20
12秒前
Mr_Green完成签到,获得积分10
13秒前
lywswxn发布了新的文献求助10
14秒前
Author完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
科研通AI6.4应助乐乐采纳,获得10
14秒前
保持客气发布了新的文献求助20
15秒前
紫陌完成签到,获得积分10
16秒前
娃哈哈完成签到,获得积分20
16秒前
里工发布了新的文献求助10
17秒前
光亮乘云发布了新的文献求助10
17秒前
英吉利25发布了新的文献求助10
17秒前
赘婿应助在下板蓝根采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
小蘑菇应助李子采纳,获得10
19秒前
23秒前
呢呢发布了新的文献求助10
25秒前
26秒前
26秒前
26秒前
28秒前
28秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
晶种分解过程与铝酸钠溶液混合强度关系的探讨 8888
Chemistry and Physics of Carbon Volume 18 800
The Organometallic Chemistry of the Transition Metals 800
Leading Academic-Practice Partnerships in Nursing and Healthcare: A Paradigm for Change 800
The formation of Australian attitudes towards China, 1918-1941 640
Signals, Systems, and Signal Processing 610
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6429948
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8246064
关于积分的说明 17535665
捐赠科研通 5486033
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2895727
邀请新用户注册赠送积分活动 1872110
关于科研通互助平台的介绍 1711594