丁肖陽 向斌
摘 要:文章利用R語言分析了銀川市2014-2017年的氣象數(shù)據(jù),圍繞PM2.5、PM10、一氧化碳、二氧化氮、二氧化硫、臭氧、等主要空氣指標(biāo)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和擬合,發(fā)現(xiàn)銀川市大氣污染的主要直接影響因素,進(jìn)而對(duì)銀川市的大氣污染治理提出科學(xué)、合理的建議與措施,來使銀川市的大氣污染程度得到有效的遏制,并為其他省市的大氣污染治理行動(dòng)提供有效的參考。
關(guān)鍵詞:應(yīng)用回歸分析;大氣污染;銀川市
大氣污染對(duì)人類以及其生存環(huán)境所造成的危害已經(jīng)被世人所熟知,尤其是近幾年霧霾天氣越來越多,沙塵暴天氣越來越頻繁。隨著銀川市經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,大氣污染日益嚴(yán)重,威脅著人民的生命安全。這引起了社會(huì)各界的關(guān)注。2016年,銀川市人民政府開展了“藍(lán)天碧水·綠色城鄉(xiāng)”專項(xiàng)行動(dòng)方案;2017年11月,銀川市又向社會(huì)發(fā)布《關(guān)于整治市區(qū)燃煤污染的通告》,劃定了銀川市高污染燃料禁燃區(qū)。因而,對(duì)銀川市的大氣污染情況做一次合理的調(diào)查評(píng)估是很有必要的。
一、研究方法
據(jù)此,本團(tuán)隊(duì)通過對(duì)銀川近幾年的空氣污染物濃度進(jìn)行分析,利用統(tǒng)計(jì)學(xué)、氣象學(xué)知識(shí)對(duì)污染情況作出合理的推斷。進(jìn)而對(duì)銀川市的大氣污染治理提出科學(xué)、合理的建議與措施,來使銀川市的大氣污染程度得到有效的遏制,并為其他省市的大氣污染治理行動(dòng)提供有效的參考。
二、R語言分析
針對(duì)銀川市環(huán)境空氣質(zhì)量污染特征,我們將銀川市的PM2.5濃度作為因變量,將平均氣溫,降水量,平均風(fēng)速,相對(duì)濕度,PM10、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮的濃度作為解釋變量即自變量,來探究因變量與自變量之間的關(guān)系。
我們數(shù)據(jù)選取自銀川市統(tǒng)計(jì)局網(wǎng)站發(fā)布的銀川統(tǒng)計(jì)年鑒2014—2017四年的氣象數(shù)據(jù)。首先通過R軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行散點(diǎn)圖分析,得到PM2.5與其他變量大致均成線性關(guān)系;然后對(duì)變量建立相關(guān)系數(shù)矩陣,發(fā)現(xiàn)PM2.5與平均氣溫、PM10 、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、臭氧之間線性相關(guān);然后初步建立起PM2.5與各個(gè)研究因素的線性關(guān)系模型,得到回歸方程;之后進(jìn)行擬合優(yōu)度檢驗(yàn)、F檢驗(yàn)、T檢驗(yàn),目的是剔除影響較小的變量;接下來進(jìn)行多重共線性的診斷、異方差檢驗(yàn)、自相關(guān)性檢驗(yàn)、自相關(guān)問題的處理;最后進(jìn)行殘差分析得到最終的回歸模型。
若滿足正態(tài)假設(shè),則圖上的點(diǎn)大致落在呈45度角的直線上,上圖說明擬合模型效果較好,滿足正態(tài)假設(shè)。
由我們獲得的模型可知,平均風(fēng)速、平均相對(duì)濕度、PM10的濃度、二氧化硫的濃度、一氧化碳的濃度、二氧化氮的濃度對(duì) PM2.5的濃度呈正影響。
在其他條件不變的情況下,平均風(fēng)速每增加1m/s,PM2.5的濃度就增加7.2404μg/m3;平均相對(duì)濕度每增加1%,PM2.5的濃度就增加0.5704μg/m3;PM10每增加1μg/m3,PM2.5的濃度就增加0.2705μg/m3;二氧化硫每增加1μg/m3,PM2.5的濃度就增加0.1683μg/m3;一氧化碳的濃度每增加1ppm,PM2.5的濃度就增加0.2579μg/m3;二氧化氮濃度每增加1ppm,PM2.5就會(huì)增加0.5410μg/m3。說明最終得到的線性回歸模型在理論上符合實(shí)際。
三、結(jié)語
平均風(fēng)速、平均相對(duì)濕度、一氧化碳的濃度、二氧化硫的濃度、PM10的濃度對(duì)PM2.5的影響依次遞減。PM2.5又是衡量空氣污染程度最重要的指數(shù)。因此這五個(gè)指標(biāo)以及PM2.5指標(biāo)將會(huì)是衡量銀川空氣污染最重要的指標(biāo)。
在實(shí)際運(yùn)用中,影響PM2.5的濃度有許多因素,文章只是分析了幾個(gè)典型的因素,如平均氣溫,降水量,平均風(fēng)速,相對(duì)濕度,PM10、二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮的濃度等,通過線性模型也可以較為準(zhǔn)確的判斷今后銀川市大氣污染的情況。在現(xiàn)實(shí)生活中,所得預(yù)測(cè)結(jié)果不可能與生活完全一致,但是對(duì)改善銀川市大氣污染狀況有很大的意義。
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基金項(xiàng)目:文章為寧夏回族自治區(qū)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項(xiàng)目的研究成果,項(xiàng)目編號(hào):2018-QJ-023。
作者簡介:丁肖陽(1998- ),男,北方民族大學(xué),2016級(jí)本科生;向斌(1997- ),男,北方民族大學(xué),2016級(jí)本科生。