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Mejorando la estimación de material particulado en áreas de ganadería con un modelo de aprendizaje profundo espaciotemporal

Autores: Kim, Dohyeong; Kim, Heeseok; Hwang, Minseon; Lee, Yongchan; Min, Choongki; Yoon, Sungwon; Seo, Sungchul

Idioma: Inglés

Editor: MDPI

Año: 2024

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Acceso abierto

Artículo científico
2024

Mejorando la estimación de material particulado en áreas de ganadería con un modelo de aprendizaje profundo espaciotemporal


Categoría

Ciencias Naturales y Subdisciplinas

Subcategoría

Astronomía

Palabras clave

Granjas de ganado
Emisiones de amoníaco
Concentraciones de partículas de polvo fino
Modelos de dispersión del aire
Modelos de aprendizaje profundo
Concentraciones de PM

Licencia

CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual

Consultas: 8

Citaciones: Sin citaciones


Descripción
Las granjas de ganado son fuentes reconocidas de emisiones de amoníaco, lo que impacta las concentraciones de partículas de polvo fino en las regiones cercanas, aunque la magnitud total de este impacto sigue siendo incierta. Los modelos de dispersión del aire, comúnmente empleados para estimar los niveles de material particulado (PM), dependen en gran medida de la calidad de los datos, lo que resulta en diferentes niveles de precisión. Este estudio compara el rendimiento de los modelos de dispersión del aire y los modelos de aprendizaje profundo espaciotemporales en la estimación de concentraciones de PM en las áreas de ganadería de la República de Corea. Se recopilaron datos de concentración de PM por hora, junto con temperatura, humedad y presión atmosférica, de siete estaciones de monitoreo en toda el área de estudio. Utilizando una cuadrícula de predicción de 200 m x 200 m, se generaron pronósticos para intervalos de 1 h y 24 h utilizando el modelo Lagrangiano de Graz (GRAL) y una red neuronal convolucional unidimensional combinada con el algoritmo de memoria a largo y corto plazo (1DCNN-LSTM). Los resultados destacan el potencial del modelo de aprendizaje profundo para mejorar la predicción de PM, indicando su promesa como una alternativa o complemento efectivo a los modelos de dispersión del aire convencionales, particularmente en áreas con escasez de datos, como las que rodean a las granjas de ganado. Obtener una comprensión integral y evaluar las ventajas y desventajas de cada enfoque ofrecería valiosos conocimientos científicos para monitorear los niveles de contaminación atmosférica dentro de un área específica.

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