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气象与环境学报 2024年第3期40卷 37-45页

作者：于文革梁铁军王玉琦张浩楠张倩怡丁桦丹东市气象局辽宁丹东118000 丹东生态环境监测中心辽宁丹东118000

基于2015—2022年辽宁省80个国控站点和109个省控站点空气质量监测数据,计算空气质量综合指数(Air Quality Composite Index,aqci),分析辽宁省空气质量时间变化规律,并应用ArcGIS空间自相关方法探讨不同时间尺度aqci空间分布特征。结果... 详细信息

基于2015—2022年辽宁省80个国控站点和109个省控站点空气质量监测数据,计算空气质量综合指数(Air Quality Composite Index,aqci),分析辽宁省空气质量时间变化规律,并应用ArcGIS空间自相关方法探讨不同时间尺度aqci空间分布特征。结果表明:2015—2022年辽宁省aqci总体呈下降趋势,由2015年的5.64降至2022年的3.55;2022年空气质量优良率较2015年提升24.7%;首要污染物中O_(3)、PM_(2.5)和PM_(10)占比从93.1%增加到99.0%。各季aqci呈夏季aqci月变化明显,1月最高,7月或8月最低,各市差异较大;空气质量优良率1月最低,8月最高;各月首要污染物中PM_(2.5)、PM_(10)和O_(3)合计占比超过90%。辽宁省aqci空间聚集特征明显,随时间变化具有差异性,中部城市群高值聚集特征尤为显著。

关键词： aqci 首要污染物空气质量优良率空间自相关

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基于证据理论信息融合的空气质量评价研究

基于证据理论信息融合的空气质量评价研究

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作者：张彤北京林业大学

学位级别：硕士

大气污染是全球最重要的环境问题之一,危害着人们的身体健康,阻碍着人类的生产生活。我国空气污染形势较为严峻,政府将空气污染改善情况纳入部门考核,空气污染治理将是一个长期的过程。大气质量环境是复杂动态的,多种大气污染物影响着... 详细信息

大气污染是全球最重要的环境问题之一,危害着人们的身体健康,阻碍着人类的生产生活。我国空气污染形势较为严峻,政府将空气污染改善情况纳入部门考核,空气污染治理将是一个长期的过程。大气质量环境是复杂动态的,多种大气污染物影响着空气质量。为了科学评价分析环境空气质量,应采用合适的数据融合方法融合多个大气污染特征。目前现有的综合评价方法日评价结果一般低于我国AQI 1至3个质量等级,忽略了多种污染物同时超标带来的综合影响。常用的模糊综合评价模型只能针对某一时间维度进行空气质量评价,需分别建立月、季和年评价标准才能进行综合评价模型,其模型通用性差。而证据理论信息融合方法很适用于处理不确定性空气质量评价问题。但经典的DS证据理论在证据高度冲突时,会出现反直觉的融合结果。针对以上问题,本文基于证据理论融合方法分别建立了日评价模型和月季年多个时间维度空气质量评价模型,改进了证据理论并可视化空气质量分析评价结果。(1)提出了渐进式DS证据理论策略避免了冲突证据的融合问题,在构建隶属度函数基础上建立了基于渐进证据理论的空气质量综合评价模型(Pro-DS)。以国家AQI为评估标准,本文模型F1-score比常用的模糊综合评判模型最少提高了4.58%,最大提高了27.46%;以aqci为评估标准,Pro-DS模型F1-score为91.8%,最小提高了1.8%,验证了Pro-DS模型的优越性。综合评价结果最大高于AQI 1个质量等级,更好地体现了多种污染物对空气质量的综合影响,具有很强的实际应用价值。(2)通过修正证据和有效的组合规则,建立了改进的证据理论融合算法(ECmod),同时解决了DS证据理论一票否决权和反直觉融合问题。(3)结合改进的EC-mod融合算法和模糊综合评判模型,提出了空气质量综合评价模型(ECMOD-FSE),应用于汾渭平原地区空气质量评价。实验结果表明,ECMOD-FSE模型F1-score为96.471%,最少提高了6.47%。ECMOD-FSE模型是一种通用的模型,能够灵活地评价月季年等多个时间维度的空气质量。(4)在评价模型基础上,采用ECharts和Spring Boot框架开发了空气质量评价分析系统,实现小时空气质量可视化以及日月季年多个时间维度的空气质量评价。本文研究的空气质量综合评价模型考虑了多种污染物的影响,综合评价了空气质量,是AQI评价方法和aqci的补充。研究的评价模型与可视化可为旅游业开展提供参考,并为政府评估空气质量和制定长期污染防治策略提供支持,为相关部门预防治理空气污染和生态环境工程建设提供实质性参考。

关键词：信息融合 DS证据理论模糊综合评价空气质量评价 AQI aqci

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