3种区域空气质量空间插值方法对比研究

被引:34
作者
丁卉 [1 ]
余志 [1 ]
徐伟嘉 [2 ]
曹生现 [3 ]
李红霞 [2 ]
刘永红 [1 ]
机构
[1] 中山大学工学院
[2] 中山大学先进技术研究院
[3] 东北电力大学自动化工程学院
基金
广东省科技计划;
关键词
环境学; 空气质量; 空间插值; 克里金法; 规则样条函数; 反距离加权;
D O I
10.13637/j.issn.1009-6094.2016.03.061
中图分类号
X51 [大气污染及其防治];
学科分类号
0706 ; 070602 ;
摘要
空间插值方法可实现空气质量空间可视化展示,也是可视化研究空气质量区域分布特征的重要方法。由于区域空气质量受污染物种类及季节的影响明显,不同空间插值方法的可靠性和适用性存在差异。利用珠三角区域62个大气环境自动监测站的空气污染物浓度数据,分别采用反距离加权、规则样条函数2种确定性插值方法和地统计学的克里金法进行空间插值计算,结合交叉验证法,综合对比分析不同空气污染物、不同季节的空间插值效果。结果表明,克里金法能得到整体最优的插值精度,插值结果可靠性最高,但在表达空气质量空间分布特征上过渡平滑性欠佳。不同空气污染物空间插值效果不同,季节性特征也对插值结果影响显著。3种空间插值方法的ρ(PM2.5)、ρ(O3)插值效果均明显优于一次污染物,其插值结果的MRE(平均相对误差)在0.186~0.313,决定系数R2基本在0.8以上,但一次污染物的MRE均在0.352以上。3种方法 PM2.5的夏季插值结果均明显优于其他季节:PM2.5夏季ME(平均误差)均值在-0.1~0.3μg/m3,且95%置信区间较小,误差分布集中;而非夏季高污染时期的空间插值效果相对较差。
引用
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