drhouse-ops/AEROGRID
GitHub: drhouse-ops/AEROGRID
AEROGRID 利用 AI 多模态分析与多源数据融合,为市政部门提供超局部污染事件的检测、验证与响应建议,弥补传统稀疏监测站对道路级污染的盲区。
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# AEROGRID
### 由 AI 驱动的超局部污染预警与市政响应智能平台。
## 📋 团队声明
* **团队名称**:Helix Orbit
* **黑客松**:Build with AI: Code for Communities
* **赛道**:Track 2 — CleanAir & Clear Streets
* **试点区域**:印度马哈拉施特拉邦浦那
## 🚨 问题
传统的市政空气质量指数(AQI)依赖于分布稀疏的政府遥测站。虽然它们能为宏观区域背景提供有价值的数据,但却无法捕捉高度局部化、快速变化的道路级污染危害。诸如以下事件:
* 未经控制的露天市政/塑料垃圾焚烧
* 活跃的地铁和基础设施开挖现场产生的悬浮粗尘柱
* 在低风速扩散条件下聚集的重型车队尾气
* 漂移至附近居民区边缘的工业烟囱排放物
由于市政当局缺乏直接的微观态势可见性,这些事件在不受阻碍的情况下不断恶化。
## 💡 解决方案
**AEROGRID** 是一个优质的超局部、实时空间智能平台,专为市政指挥中心和 civic 响应者设计。AEROGRID 并不试图重建完整的物理传感器网络,而是将公民的多模态证据(文本描述、音频录音、摄像头观察)与现有的公共传感器和卫星大气扫描进行关联,从而检测、确认和优先处理局部污染事件热点。
## 🎯 核心原则
AEROGRID 不会仅凭单个公民的投诉就触发市政警报或拉响紧急警报。只有当独立的、多源的环境指标在空间和时间上相互吻合时,平台才会将事件提升为已验证的市政信号。
## ⚙️ AEROGRID 的工作原理
```
CITIZEN REPORT
[Text/Voice + Photo + GPS]
│
▼
MULTIMODAL GEMINI ENGINE
[Analyzes smoke columns, density & flags events]
│
▼
ENVIRONMENTAL CONTEXT LAYER
[Anomalies vs CPCB Shivajinagar Baseline + Wind speed]
│
▼
HEURISTIC SIGNAL FUSION
[Correlates multiple reports within 500m & 30m window]
│
▼
PROTOTYPE 24H FORECAST
[Projects immediate local AQI spikes and hazards]
│
▼
MUNICIPAL COMMAND DESK
[Recommended Action Plan & Simulation Dispatch]
```
### 1. Gemini 多模态证据分析
当公民报告事件时,我们服务器端的 Gemini 3.5 Flash 模型会执行环境证据提取。它会查看提交的声明(解释英语、印地语和马拉地语转录内容)以及上传的图像,以标记可见的污染特征。它负责处理视觉检查(例如灰色烟雾的浓度),同时遵守相关约束(绝不仅凭照片来估算 PM2.5 浓度)。
### 2. 环境上下文引擎
对于每份报告,后端都会查询区域气象和地理遥测数据,以计算上下文异常:
* **地面监测站**:获取最近的连续监测遥测数据(例如 CPCB Shivajinagar),以验证周边空气柱是否正经历相对基线偏差。
* **Sentinel-5P 卫星上下文**:关联 Google Earth Engine 上关于浦那的气溶胶指数(Aerosol Index)报告。
* **大气扩散动力学**:评估风矢量速度。低风速(例如 < 2 m/s)会触发停滞边界警报,预示着局部烟雾将积聚而不会扩散。
### 3. 启发式信号融合
AEROGRID 的融合引擎根据以下内容计算确认置信度:
$$H = 0.20 \cdot C + 0.20 \cdot V + 0.25 \cdot S + 0.15 \cdot G + 0.10 \cdot T + 0.10 \cdot M$$
其中:
* **C**:公民报告相关性
* **V**:Gemini 视觉分析置信度
* **S**:地面传感器异常得分
* **G**:地理空间距离相关性(如果在 500m 中心范围内则为 1.0)
* **T**:时间相关性(如果在 30 分钟内则为 1.0)
* **M**:气象扩散约束(低风速停滞因子)
### 4. 24 小时原型预报
预测短期污染指数变化。它会根据停滞的风速和持续的报告,向操作员发出即将到来的峰值危险高峰窗口警报(例如 +6H PM2.5 飙升风险)。
### 5. 市政响应工作流
一旦热点跨过 `0.75` 的阈值,它就会被提升为**已验证的环境信号**。系统会生成带有行动建议(水雾部署、垃圾火灾检查等)的指令,从而允许进行模拟响应调度。
## 🛡️ 重要数据披露与限制
* **AEROGRID 是一个黑客松原型**,被配置为浦那(Pune)试点演示。
* **演示模式与种子数据**:在演示模式下,一个种子支持观察记录(`prototype_report_02`)会自动定位在距离浦那中心区中心(18.5204° N, 73.8567° E)约 420m 处,以允许对相关性算法进行确定性测试。这被标记为原型数据,并未被声明为实时的市政遥测数据。
* **科学局限性**:启发式融合公式和预测图表是说明性的校准配置。它们未经科学验证,在实际部署中必须使用本地化的连续监测数据进行微调。
* **数据源**:基础坐标代表浦那中心城区。卫星 Sentinel-5P 指数值代表模拟的区域大气扫描。
## 💻 技术栈
* **前端**:React 19, Vite, TypeScript, Tailwind CSS v4
* **AI 引擎**:`@google/genai`(使用 `gemini-3.5-flash` 模型)
* **后端**:Express, Node.js 运行在端口 3000 上
* **视觉效果**:Recharts(用于清晰的预测图表)、Lucide Icons、自定义 GIS SVG 矢量地图
* **部署**:配置为可在 Google Cloud Run 容器上即时部署
## 🔧 本地设置与运行时
### 环境变量
在根目录下配置一个与 `.env.example` 匹配的 `.env` 文件:
```
GEMINI_API_KEY="YOUR_GOOGLE_AI_STUDIO_KEY"
VITE_DEMO_MODE="true"
```
### 运行开发服务器
启动带有热加载 Vite 静态资源的 Express 后端:
```
npm run dev
```
### 构建与生产环境启动
为优化的 Cloud Run 部署构建并打包完整应用:
```
npm run build
npm start
```
服务器根据反向代理的要求绑定到端口 `3000` 上的 `0.0.0.0`。
标签:Geospatial, MITM代理, 人工智能, 多模态大模型, 库, 应急响应, 数据融合, 智慧城市, 环境监测, 用户模式Hook绕过, 自动化攻击