Er det svært at trække vejret i dit hjørne af Los Angeles County?

En ny USC-analyse af luftkvalitetsdata viser skarpt forskellige niveauer af luftforurening i Los Angeles-området, med Chinatown, der lider af den usundeste luft. Altadena havde den laveste luftforurening.

Analysen brugte en kunstig intelligensmodel, udviklet gennem samarbejder på USC, der kan måle partikelniveauer kvarter for kvarter. Analysen blev udført af Crosstown, et nyt USC-initiativ, der bruger data til at fortælle historier om livskvalitetsproblemer i Los Angeles.

"Det er vigtigt, at borgerne forstår, hvordan luftkvaliteten kan svinge i forskellige dele af byen, sagde Gabriel Kahn, professor i professionel praksis ved USC Annenberg School of Journalism. "At give denne form for granulære detaljer kan give astmapatienter mulighed for, mennesker med luftvejsproblemer og folk, der bare kan lide at træne udendørs, den slags information, der kan gøre en forskel for deres helbred."

Crosstown er et fælles projekt af USC Annenberg School for Communication and Journalism og Integrated Media Systems Center på USC Viterbi School of Engineering. Undersøgelsen brugte en kunstig intelligensmodel udviklet med Spatial Sciences Institute ved USC Dornsife College of Letters, Kunst og Videnskab. Andre samarbejdspartnere er USC Information Sciences Institute og Keck School of Medicine of USC.

Lille, men en trussel mod sundheden

Analysen sporede målinger af en meget fin partikelform, PM2,5, som har en diameter på 2,5 mikrometer eller mindre. PM2,5 er en faktor, der bruges til at beregne luftkvalitetsindekset.

Tredive af disse mikroskopiske partikler ville passe på tværs af bredden af ​​et menneskehår. Disse partikler er en trussel mod sundheden, delvis fordi, efter at de er inhaleret gennem næsen, de passerer nemt direkte ind i hjernen, uopdaget af dets skjold mod patogener, blod-hjerne-barrieren.

Fremstillet af køretøjsmotorer og kraftværker, PM2.5 er blevet forbundet med en række sundhedsproblemer, herunder høje forekomster af astma, samt demens og type 2-diabetes i nogle befolkningsgrupper.

Crosstown så på PM2,5-niveauer på tværs af L.A. County mellem november 2016 og oktober 2017. Målingerne blev opdateret hver time, for i alt 6, 802 aflæsninger over en 12-måneders periode. PM2.5-partikelmålinger blev taget fra 251 kvarterer og byer i LA County, derefter konverteret til Air Quality Index-skalaen ved hjælp af Crosstowns metode.

"Vores data mining-tilgang bruger maskinlæringsteknikker til at lære af de observerede data om luftkvalitet og vores byggede miljø for at finde de kritiske komponenter, der påvirker PM2.5, " sagde Yao-Yi Chiang, lektor i rumlige videnskaber ved USC Dornsife og associeret direktør ved USC Viterbi-skolens IMSC. "Vores fund viser, at vi kan forudsige PM2.5 for enhver lokation i Los Angeles med en høj grad af nøjagtighed."

Forurening i Los Angeles kvarterer

Blandt alle L.A.-kvarterer, Chinatown har den højeste risiko for usund luft. Dens vurdering steg til det område, der blev betragtet som usundt for sensitive grupper 147 gange i løbet af det undersøgte år. Området med flest timers sund luft var Altadena, ved foden af ​​San Gabriel-bjergene. Et tæt sekund er 20 miles øst – Glendora, nær Angeles National Forest.

Crosstown anvender en særlig metode til at udlede luftkvalitetsvurderinger på kvarterniveau. Den samler hyperlokale forudsigelser af luftkvalitet fra en kunstig intelligensmodel, JonSnow, udviklet af Rumforskningsinstituttet. Denne peer-reviewede model tager timelige aflæsninger af atmosfæriske PM 2,5-niveauer fra de 12 rapporteringssteder for Environmental Protection Agency og South Coast Air Quality Management District, der ligger i hele Los Angeles County.

Aflæsningerne køres derefter gennem data mining-motoren i JonSnow. De tegner sig for den omgivende geografiske kontekst for hvert kvarter eller område i Los Angeles County. Softwaren genererer derefter automatisk en "geografisk abstraktion" for hvert rapporteringssted, der beskriver nabolagsmiljøet for en given placering.

Den geografiske abstraktion tager også højde for det byggede miljø ved at bruge data fra en fri-til-offentlig kortlægningsplatform, OpenStreetMap (OSM). Længden af ​​forskellige vejtyper, arealet af åbne områder og andre lignende faktorer kombineres med luftkvalitetsdata for at generere estimater for specifikke kvarterer.

En mere detaljeret forklaring af metoden er tilgængelig online.