基于反距离加权空间插值方法的南京老城区PM2.5的空间分布研究-论文.pdf

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1、资源环境技术推广中国科技信息2014年第16期’CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONAug．2014基金项目：大学生创新训练计划，江苏省省级项目许亚辉许亚辉周蕾倪海峰李辉河海大学地球科学与工程学院许亚辉(1993一)男，河北邢台人。河海大学本科在读。DOL：1O．3969／j．issn．1001—8972．2014．16．012基于反距离加权空间插值方法的南京老城区PM2．5的空间分布研究概述研究方法空间插值方法随着工业化进程的加快，人类活动对自然环境的影响如果一个反映了区域内的某

2、种特征或现象的变量呈现越来越大，以南京为例，在2014年1月全国74个城市空一定的空间分布时，则称该变量为区域化变量，区域化变气质量排名中，南京位于倒数第15名。其中，以PM2．5量是一个随机变量，它具有局部的、随机的特征。假设一为首要污染物的天数最多。目前，大气中PM2．5对人类个区域化变量在某个区域内有值，即该区域化变量的空间健康的威胁逐步加剧，如何减轻PM2．5对人类的危害已点函数为f(x)，那么有：成为一个迫切需要解决的问题。本文通过利用反距离加权f()：f(x，X，X)(1)空间插值的方法分析南京市城区PM

3、2．5空间分布情况，区域化变量具有一定的结构特点，采用空间插值的方进而为改进城市绿化、保护城市生态环境、满足城市居民法，我们认为区域化变量在点X与偏离空间距离为h的点对改善城市环境的迫切需求提供决策支持。x+h处的值f(x)和f(x+h)具有某种程度的相似性，即自相关性，这种自相关性的程度依赖干两点间的距离h研究区域与研究方法及变量特征。依据这种特性，我,fH*tl用空间插值算法可以得到x+h处的值，即f(x+h)。研究区概况反距离加权插值法南京市，长江下游地区重要的产业城市和经济中心，反距离加权(InverseDi

4、stanceWeighted，简称是华东地区的交通枢纽。行政区划上，南京市由11个辖IDW)插值法是基于相近相似的原理：当两个物体之间的区组成。距离越小时，它们的相似性越高。反之，当两个物体之间的距离越大时，它们的相似性越低。样本点与待插值点间数据来源的距离为权重，待插值点与样本点越近，则该点权重越大，PM2．5数据及监测站空间位置坐标反之越小。反距离加权插值法的一般公式如下：本文所使用的PM2．5数据由PM2．5监测网中南京老，、z【So)=z()(2)城区的9个PM2．5监测站提供，且这9个PM2．5监测站空间位

5、置，即经纬度由Ooogle地球提供，如表1所示。其中，(。)为s0处的待插值点值；N为已知点数目；南京市行政边界矢量图^为在第i预测点位置上的权重，样本点与待插值点之间在对南京市老城区PM2．5数据进行空间插值时，需的距离越大，该值越小；Z(s)是在s处的测量值。要使用南京市行政边界矢量图作为绘制底图，该矢量边权重的确定计算公式为：界由测绘科学数据共享服务网(http：／／sms．webmap．cn)提供。(3)表1南京市9个PM2．5监测站经纬度测站名l迈皋桥I草场门山西路中华门瑞金路玄武湖浦口奥体中心仙林大学城经

6、度(度)』118．81J118．74『118．77l18．77ll8．8lll8．80l18．63118．72l18．91纬度(度)l32．10l32．06l32．0832．0132．0332．0732．0632．0l32．1O一48—中国科技信息20t4年第16期CHINASCIENCEANDTECHNOLOGYINFORMATIONAug．2014资源环境技术推广-=(4)其中，P为指数；di0是待插值点s0与样本点si之间的距离。待插值点值的权重与P值有关，即样本点与待插值点的距离越大，样点对待插值点影响的权重

7、按指数规律减少。在插值过程中，各样本点值对待插值点值作用的权重大小是成比例的。：：‰一一一删州凡·l’nR、锄、拇峙}拜南京市中心城区PM2．5空间插值图12013年下半年南京老城区PM2．5均值分布图生成监测站矢量图下半年南京老城区PM2．5均值分布图。在进行宅IhJ插值前，需运行ArcGIS9．3软件，对南京老城区9个PM2．5监测站的空间位置矢量化，并形成空间插值结果与分析ShapeFile文件。具体做法为：首先建立一个Excel表格，输入9个站点名称(name)以及各站点的经纬度(Lon／南京PM2．5现状L

8、at)和各站点2013年下半年的PM2．5数据均值；打开通过分析图3，虽然2013年下半年南京PM2．5状况ArcMap9．3，创建新的数据帧并添加(add)第一步中较好，空气质量总体为良，但根据每日的PM2．5数据显示，创建的Excel数据；右击数据，点击DisplayXYData，2013下半年个别天数空气质量达到了重度污染乃至爆表的确定横