北京市PM_2.5时空分布特征及其与PM₁₀关系的时空变异特征

来源：环境科学杂志2018年第1期北京时间：

作者：杨文涛,姚诗琪,邓敏,王艳军

单位：湖南科技大学资源环境与安全工程学院, 湘潭 411201,湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室, 湘潭 411201,香港中文大学地理资源管理学系, 香港 999077,中南大学地理科学与信息物理学院地理信息系, 长沙 410083,湖南科技大学资源环境与安全工程学院, 湘潭 411201,湖南科技大学地理空间信息技术国家地方联合工程实验室, 湘潭 411201

摘要：PM_2.5时空分布特征及其与其它污染物的相关关系是PM_2.5时空统计分析的主要研究内容.然而，现有的方法直接从监测站点的角度对时空分布特征进行分析，难以有效地揭示PM_2.5浓度的聚集分布特征；同时，常用的地理加权回归在对PM_2.5与其它污染物间关系进行建模的过程中，缺乏同时考虑时间异质性与空间异质性，从而不能准确地描述依赖关系的时空变异特征.为此，首先借助于空间聚类分析技术，对北京市2014年PM_2.5浓度的聚集结构进行探测，在此基础上，通过聚集结构来分析PM_2.5季节性时空分布特征.然后，利用地理时空加权回归对北京市PM_2.5与PM₁₀季节平均浓度间关系进行建模，依据回归结果分析PM_2.5-PM₁₀间关系的时空变异特征.实验结果表明，春夏季节PM_2.5污染程度及空间变异程度均低于秋冬季节，各季节PM_2.5浓度均表现为北部浓度低、南部浓度高的空间分布特征；地理时空加权回归具有更好的拟合效果，由回归系数进一步可发现，春夏季PM_2.5-PM₁₀相关性低于秋冬季PM_2.5-PM₁₀相关性；各季节均表现为西北部PM_2.5-PM₁₀的相关性高于东南部PM_2.5-PM₁₀的相关性.

关键词：PM2.5,时空分布,空间聚类分析,模糊C均值聚类(FCM),地理时空加权回归,