我国城市空气质量的状况分析Word格式文档下载.docx
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2.2.1衡量指标
衡量指标的选取对于聚类分析来说至关重要,具有决定性的意义,影响空气质量好坏的因素有很多,有,温度,湿度等等,为此本文选取了四个指标,分别是可吸入颗粒物,二氧化硫,二氧化氮,空气质量达到二级以上的天数。
用以衡量我国主要的三十一个城市的空气质量
原文数据如下:
城市
可吸入颗粒物
二氧化硫
二氧化氮
空气质量达到及好于二级的天数(天)
北京
0.121
0.034
0.053
285
天津
0.101
0.056
0.040
307
石家庄
0.104
0.045
0.035
318
太原
0.106
0.075
0.022
296
呼和浩特
0.074
0.049
346
沈阳
0.110
0.059
0.037
328
长春
0.085
0.043
340
哈尔滨
0.046
0.054
311
上海
0.081
334
南京
0.100
0.048
315
杭州
0.097
0.041
0.052
327
合肥
0.111
0.023
0.027
321
福州
0.064
0.014
353
南昌
0.079
347
济南
0.123
0.050
0.025
295
郑州
0.099
322
武汉
0.105
0.044
301
长沙
0.092
0.039
0.042
333
广州
0.070
南宁
0.032
0.028
362
海口
0.038
0.007
0.016
365
重庆
303
成都
0.055
贵阳
0.058
0.026
昆明
0.067
拉萨
0.008
0.021
361
西安
0.113
304
兰州
0.150
236
西宁
0.141
280
银川
0.090
0.031
乌鲁木齐
0.140
0.093
0.068
262
2.2.3聚类结果及分析
对全国31个主要城市2011年的城市空气质量指标进行分析研究。
由于空气质量指标涉及到多因素、多指标,为便于比较各个城市空气质量指标的异同点,根据我国各主要城市2011年城市空气质量指标的数据表(见附表1),可以采用多元统计分析中的系统聚类法对31个主要城市的空气质量指标进行分析。
分析选用了五个指标:
1、可吸入颗粒X1;
2、二氧化硫(X2);
3、二氧化氮(X3)4、空气质量达到二级以上的天数(X4);
5、空气质量达到二级以上占全年比重(X5),用来反映全国各城市空气质量的状况,原始数据(见附表一)。
2.2.2数据运算
本文采用聚类分析中的欧式距离来度量样品(即地区与地区)之间的相似程度,用Ward方法对我国31个主要城市的城市空气质量进行系统聚类,聚类结果见树图1和树图2.
由于前三个指标和最后两个指标的含义不一样,所以要对原始数据左边两次聚类分析,才能更透彻的从不同指标来衡量我国主要城市的空气质量。
第一种情况是按二级以上天数及所占比重作为衡量标准对各个城市空气质量做聚类分析。
明显可见全国31个主要城市被分为四类,分类结果见树图1.又有(附表三)明显可见,各类所包含的省市自治区、直辖市如下:
第一类有5个城市,其中包括北京、兰州太原乌鲁木齐武汉;
第二类有15个城市,其中包括长沙成都哈尔滨杭州合肥济南南京沈阳石家庄天津西安西宁银川郑州重庆;
第三类有7个城市,其中包括长春广州贵阳呼和浩特南昌南宁上海;
第四类有4个城市,其中包括福州海口昆明拉萨;
根据《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染犯防治法》制订的《环境空气质量标准》(GB3095-1996)规定(见注解1)二类区即二级标准为城镇规划中确定的居住区、商业交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区。
从(附表一)可以看出我国31个主要城市都已经达到二级标准,但不同的是达到二级标准的天数各不相同。
可以看出:
第一类的五个城市明显是达到二级标准天数及所占比重最少的。
这主要归因于其特殊的城市职能和地理位置,工业发展比较快,工业企业比较多,而且人口密度过大,又容易受西北沙尘暴袭击。
诸多因素影响导致空气质量严重恶劣,是重点治理对象。
第二类的15个城市居于中等。
主要区域为城镇规划确定的居民区、商业区交通居民混合区、文化区、一般工业区和农村地区;
也相对存在一些不足之处,有待个相关部门的进一步调查及相关对策治理。
第三类的7个城市与其他大城市相比处于中中上等水平。
与空气质量较好的城市相比,I级天数较少,III级天数较多,仍存在着不少差距。
但是上海是进步最大的一个城市。
其中上海市政府加大力度控制大气污染源排放和建设城市绿地是促进城区空气质量变好的重要原因。
这是其他城市应该学习和借鉴的。
重点是分到第三类的4个城市,其中昆明二级以上天数所占比重达到100%,是中国空气最好的城市。
其余三个相对前三类也有明显优势。
主要区域为自然保护区、风景名胜区和其他需要特殊保护的地区。
第二种情况是按前三个变量(即可吸入颗粒、二氧化氮、二氧化硫)对我国的主要城市空气质量进行系统聚类分析。
其含义和第一种情况相反,综合反映出来的意义是一样的,结合树图2及(附表二)的分析显示,结果也明显和第一种情况相匹配。
以下就不再对第二种情况做过多叙述。
第三章影响城市空气质量的因素
3.1模型的构建
3.2数据的运算
3.3结果分析及综合评价
第四章结论与对策建议
4.1主要结论
4.2对策与建议
附表一2011年数据
12-19主要城市空气质量指标(2011年)
单位:
毫克/立方米
空气质量达到及
空气质量达到二级以上
(PM10)
(SO2)
(NO2)
好于二级的天数
天数占全年比重(%)
(天)
286
78.4
320
87.7
0.084
308
84.4
0.076
95.1
0.096
0.033
332
91.0
0.091
345
94.5
317
86.8
0.080
0.029
0.051
337
92.3
91.2
83.0
0.069
0.009
360
98.6
0.088
0.036
0.103
0.047
87.1
306
83.8
0.083
341
93.4
0.073
351
96.2
100.0
324
88.8
88.2
0.030
349
95.6
0.065
364
99.7
0.118
305
83.6
兰州
0.138
244
66.8
316
86.6
0.095
0.132
276
75.6
附表2原始数据聚类后的分类排序表
城市
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