各位评审专家,大家好! 我叫张晓明,来自中南民族大学,很高兴有这个机会来申报2024年度的国家自然科学基金项目。今天,我想向大家介绍我的研究——“基于机器学习的环境污染源智能识别研究”。
咱们都知道,环境污染是个老大难的问题,尤其是在快速城市化和工业化的今天,污染源越来越隐蔽、复杂,很多时候,治理的根源在于没找到“病因”。目前传统的方法,像人工检测或者简单模型分析,往往耗时又费力,准确率也不高。所以,我就想:能不能利用咱们新兴的机器学习技术,让污染源“无处遁形”呢?
我的目标是设计一套基于机器学习的污染源智能识别系统,帮助快速定位污染源,给相关部门提供高效、精准的技术支持。
具体来说,我希望做到三件事: 1. 建立一个能够从大数据中自动提取污染特征的算法;
2. 设计一个模型,可以根据特征快速锁定污染源的位置和类型;
3. 将这些技术落地到实际场景中,比如工厂排污监控或者城市大气质量管理。
我的研究主要分三个阶段: 1. 数据采集和整理首先,我会收集各类环境污染的案例数据,比如工业废水、空气污染物排放数据等。然后用数据清洗技术,把数据处理成机器学习可以用的格式。
2. 模型设计和优化接下来,我会用深度学习和迁移学习技术,设计一套“污染源特征提取+智能分类”的双模块模型,反复优化模型的准确率和速度。
3. 实际验证最后一步,就是把模型放到现实场景中测试,比如通过无人机监测污染或者监控企业排放,实现技术落地。
其实,我们团队在环境监测和机器学习这两个领域已经有了不少经验。比如,我们之前用机器学习技术解决过水质监测的问题,成果发表在《大数据环境科学》期刊上;此外,团队还完成了“大江省生态环境局”的污染监控项目,有实际落地的经验。同时,我的研究得到了杜冬云教授的技术指导。杜教授是环境科学领域的资深专家,特别是在污染控制和废水资源化处理方面有丰富的研究经验和成果。有杜教授的加入,我对这个项目的技术深度和实际应用价值更加充满信心!
如果这次项目能获批,我计划在3年内完成以下目标: 1. 在国际顶级期刊上发表至少2篇相关论文;
2. 开发一套可以实际应用的污染源智能识别系统;
3. 为相关部门提供一套“模型+技术支持”的整体解决方案。
关于经费安排,我会主要用在以下几个方面:设备费:购置一些数据存储设备和计算机设备,用于模型训练;
业务费:用来采集污染源数据,比如外包无人机监测服务;
劳务费:为团队的研究生和助理提供合理的补贴。
我们的团队里有5个核心成员,分别负责算法设计、数据分析和模型验证。其中,杜教授的指导将是我们项目的重要支撑,为我们的研究提供全程技术把关和优化建议。
总的来说,我的研究聚焦在利用新技术解决老问题,希望能为国家的环境治理尽一点力。如果这个项目能顺利开展,我相信它不仅有理论意义,还能有实际价值,甚至为环保政策提供技术支撑。
谢谢各位专家!希望能得到大家的支持!