中原经济区大气污染的时空统计分析

发布时间：2020-08-17 19:15

【摘要】：我国经济在持续迅猛发展的同时,也面临着很多难以解决的问题,环境问题是最主要的问题之一。随着大气污染的日益严重,人们的身体健康受到了威胁,因此对大气污染的分析也变得重要。本文在时间上对中原经济区大气污染进行分析,建立了季节性时间序列模型,作出季节性拆分图,并对趋势性与季节性进行检验,结果表明污染物浓度的变化在时间上呈现以年为周期,PM_(2.5)在冬季污染最严重,春季次之,然后是秋季,污染最轻的是夏季。而臭氧在夏季污染最严重,冬季最轻;在空间上对中原经济区大气污染进行分析,主要利用变异函数和函数型主成分聚类的方法的对中原经济区PM_(2.5)进行空间分析,并用ArcGIS对结果进行可视化,结果表明中原经济区中北部的污染最为严重,北部的安阳、邯郸等都是以重工业为主的城市,经济最为发达、人口数量也相对密集的中部郑州等地,污染也较为严重,经济较为落后、人口数量也相对疏散的东部商丘,周口等地污染较轻;在时空上对中原经济区大气污染进行分析,通过建立简单的时空函数模型来对中原经济区PM_(2.5)进行时空统计分析,并利用模型进行检验预测,结果表明当出现极端值的时候预测结果偏差较大,一般情况下观测值与估计值比较接近。通过这些研究,对中原经济区大气污染的治理与预测有一定的实际意义,并且通过建立时空分布模型,对大气污染在时空分布上的研究有一定的理论价值。
【学位授予单位】：华北水利水电大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：X51
【图文】：

区域概况,河南,聊城,安徽

2 区域概况及理论基础2 区域概况及理论基础2.1 研究区域中原经济区是包括河南省与其紧相邻的省中的几个县与市。最西边是陕西的运城河南的三门峡，最东边是山东的聊城，东平县，安徽的淮北，蚌埠。北边是河北的邢台聊城，西北的山西长治，晋城，南部是河南的信阳，南阳。以这些城市为外围组成的个封闭区域。共包含山西、河北、山东、安徽和河南五个省， 30 个地级市和 3 个县具体分布见图 2-1：

时间序列,时间序列,污染物浓度

图 3-2 郑州市各污染物浓度随时间变化图像Figure 3-2 Image of Pollutant Concentration Over Time in Zhengzhou City从图 3-2 中明显可以看到随着时间的变化，大气主要污染 PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3的浓度也呈现周期性变化，并且 PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3浓度随时间变化周期的峰值也是在冬季，而 O3的变化周期峰值在夏季，冬季反而最低，这也是与季节性有关系，其中变化规律最为显著的是 PM2.5、PM10，所以接下来在需要考虑某种污染物浓度的时候可以选择，PM2.5、PM10作为分析的对象。由上可以看到 PM2.5、PM10、SO2、CO、NO2、O3浓度随时间变化趋势大致是相同的，而臭氧与之不相同，所以接下来将 PM2.5浓度的时间序列图与 O3浓度的时间序列单独拿出，见图 3-3 和 3-4：0100200300400SO2CONO2O3

随机序列,季节性,郑州市,臭氧

浓度上升的趋势，并且还有大幅度的下滑趋势。随机噪声成分是一个随机序列。由于从图 3-2 中发现 PM2.5、二氧化硫、氮氧化合物、一氧化碳随时间的变化是一致的，而臭氧随时间的变化趋势与它们不一致，所以接下来对郑州市臭氧的污浓度做季节性拆分，得到图 3-6。

【参考文献】