JovanAigbekaen是一名電氣和計(jì)算機(jī)工程專業(yè)的學(xué)生，??他的高級(jí)論文研究重點(diǎn)是開發(fā)技術(shù)來改進(jìn)空氣質(zhì)量的移動(dòng)測量并將其地理定位到高速公路、建筑物、停車場和綠地等地點(diǎn)。

拍攝者凱文·伯奇

JovanAigbekaen在周五下午高峰時(shí)段新澤西州1號(hào)公路上遭遇交通堵塞。對(duì)于大多數(shù)司機(jī)來說，這將是一種令人沮喪的、甚至是熟悉的不便。但對(duì)于艾格貝卡恩來說，這是一個(gè)獲取一些數(shù)據(jù)的機(jī)會(huì)。

通過改進(jìn)空氣質(zhì)量的移動(dòng)測量并將其地理定位到高速公路、建筑物、停車場和綠地等地點(diǎn)，艾格貝卡恩在普林斯頓大學(xué)的高級(jí)論文研究揭示了可以幫助城市變得更清潔、更宜居的關(guān)鍵信息。他在新澤西州中部郊區(qū)將該技術(shù)投入到概念驗(yàn)證階段。

“這種技術(shù)為我們提供了新的方式來了解我們的環(huán)境以及污染、建筑空間和交通的動(dòng)態(tài)相互作用，”艾格貝坎說。“如果沒有監(jiān)測和測量技術(shù)，就很難做出減少碳排放或其他污染物的決定。”

用四個(gè)強(qiáng)力磁鐵固定在汽車上的是一個(gè)金屬盒，里面裝有一套太陽能傳感器，用于測量污染、噪音、溫度和濕度，頂部有一個(gè)攝像頭，可以拍攝汽車周圍環(huán)境的近360度圖像。

Jovan在他的論文中使用的設(shè)備。

Aigbekaen開發(fā)了一套太陽能傳感器來測量污染、噪音、溫度和濕度——頂部有一個(gè)攝像頭，可以拍攝周圍近360度的圖像。四塊強(qiáng)力磁鐵將其固定在他的車上。

拍攝者凱文·伯奇

Aigbekaen是一名電氣和計(jì)算機(jī)工程專業(yè)學(xué)生，熱衷于研究和改善城市空間，他設(shè)計(jì)的論文研究以新的方式將圖像與空氣和噪聲污染數(shù)據(jù)相結(jié)合，為超本地尺度的環(huán)境質(zhì)量調(diào)查提供了可能性。

世界上許多大城市都布滿了空氣質(zhì)量監(jiān)測站，但這些監(jiān)測站追蹤與交通、綠地、建筑或工業(yè)設(shè)施相關(guān)的動(dòng)態(tài)、精細(xì)尺度差異的能力有限。艾格貝坎指出，這種類型的監(jiān)測在發(fā)展中國家也相對(duì)較少。

“城市總是在變化和發(fā)展，而傳感節(jié)點(diǎn)由于處于固定位置，無法真正捕捉到這種變化和變化，”艾格貝卡恩說，他還獲得了普林斯頓大學(xué)建筑與工程項(xiàng)目的證書。艾格貝坎在馬薩諸塞州德拉卡特長大，距波士頓西北約30英里，他說他總是被這座城市的活力和多樣化的建筑所吸引。

通過開發(fā)將圖像與空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)同步的技術(shù)，他希望未來的工作能夠?yàn)閷?dǎo)致空氣質(zhì)量差、噪音污染或熱島的因素提供新的見解，并指出緩解這些問題的策略。例如，艾格貝卡恩說，靠近高速公路或繁忙道路且有大量樹木的區(qū)域可能比沒有植被的類似區(qū)域的二氧化碳水平更低，但這些影響需要更多研究。

今年春天的兩天里，他使用朋友的汽車和設(shè)施工作人員駕駛的大學(xué)高爾夫球車，在普林斯頓大學(xué)校園和周邊地區(qū)收集了大約200個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，作為將視覺圖像與傳感器讀數(shù)集成的概念證明。

除了采用軟件來傳輸和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)外，艾格貝卡恩還使用了一種稱為語義圖像分割的計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)，將每張圖像的所有像素分類為綠色植物、建筑物、天空或車輛。然后，他使用計(jì)算模型來評(píng)估圖像的組成可以在多大程度上預(yù)測二氧化碳、顆粒物和噪音污染的水平。

即使使用相對(duì)較小的數(shù)據(jù)集作為輸入，他的模型也出奇地有效，尤其是在預(yù)測二氧化碳水平方面，在使用所有可用圖像分類時(shí)，平均錯(cuò)誤率僅為2.5%。艾格貝坎說，結(jié)果“凸顯了這種方法的實(shí)用性——使用所有這些不同的環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行監(jiān)測”。

他的項(xiàng)目顧問是ElieBou-Zeid土木與環(huán)境工程教授，杰拉德·維索基(GerardWysocki)，電氣與計(jì)算機(jī)工程副教授。去年，Aigbekaen與Wysocki一起學(xué)習(xí)了環(huán)境傳感系統(tǒng)課程，這激發(fā)了他對(duì)該主題的興趣。