每到季节转换，不少人都会出现打喷嚏、流鼻涕、流眼泪等过敏症状。近些年来，由于过敏患者数量持续攀升，花粉作为季节性鼻炎的主要致敏源，成为公众关注重点。如何把公众关注点转化为科研服务的着力点？北京市气象服务中心开展了一系列探索，形成“北京地区主要气传致敏花粉浓度智能监测及预报技术研究”项目系列成果，为花粉监测预报和花粉公众服务提供了新思路、新解法。

“随着气候变暖，花粉散粉开始期有所提前，每年花粉观测开始时间也要随之调整。”北京市气象服务中心副主任叶彩华介绍，“致敏花粉人群越来越多，人们向往美好生活，希望提高生活品质，对越来越精细、越来越丰富的花粉气象服务产品提出了新需求。”

为此，北京地区主要气传致敏花粉浓度智能监测及预报技术研究项目，在北京市科技计划“首都蓝天行动培育”重大专项支持下，由北京市气象服务中心牵头，联合多家单位，历时三年多完成。

据了解，该项研究围绕北京智慧城市建设，调研服务需求，通过花粉影像大数据和人工智能技术，建立自动化、精细化的花粉监测与预报模型，研发分众化产品和公众发布平台，解决了花粉服务中存在的监测自动化程度低、产品少而不精和服务平台碎片化等关键科技问题。

“花粉观测站点少，花粉收集需要人工完成，因此存在花粉预报产品分辨率低、不能进行花粉种类浓度预报等问题。”叶彩华告诉笔者。

该项研究不仅开发了国内首个花粉颗粒自动识别与计数系统，提升了花粉监测业务自动化水平，还首次将过敏植物花粉潜在定量贡献率评估融入城市种植规划，提出“加强树种合理种植和养护，推进致敏花粉治理”决策建议。同时研发了个性化、定制化的系列分众化花粉浓度和物候期预报模型，开发相应的公众服务产品，丰富了气象服务供给，为公众花粉过敏健康防护提供了科学参考。

研究在智能监测方面也有显著创新。项目组结合深度表征学习和计算机视觉技术等，构建了气传致敏花粉自动化识别与计数系统，该系统是国内首次开发的特定于北京地区的自动化致敏花粉监测平台，能够准确区分花粉与其他气溶胶物质，并确定花粉的类别和浓度，在花粉识别准确率上，较国内先进主流算法提升了7%至29%；在时间效率上，较传统的镜检识别方式提升了60%至80%。

据叶彩华介绍，目前项目花粉颗粒的自动识别与计数技术已应用于花粉自动化观测仪器研发。此外，研发的个性化、定制化的系列分众化花粉浓度和物候期服务产品，可为致敏人群提供服务。

自2020年至今，研究成果不断投入到公众服务之中，据不完全统计，该项目在2021年创建的“花粉健康宝”小程序和“花粉监测预报”公众号用户数，目前用户达42万，多媒体平台推送的花粉服务累计达到1亿人次以上。

“我们的预报精度将逐步提升，目前已经实现了从预报花粉总浓度到预报分类浓度再到花粉致敏风险预报的精准度提升，未来预报时间分辨率将从目前24小时到逐时乃至分钟级，预报空间分辨率可以从目前的区级行政区到乡镇级，最终达到公里级、百米级。”叶彩华介绍。未来，北京市气象服务中心将参与开发能识别不同种类花粉的自动观测仪器，参与北京花粉自动观测站点布局规划。

（作者：张云轩 责任编辑：张林）