基于GIS的长三角空气质量时空变化研究文献综述
2020-05-05 17:13:02
文 献 综 述
一、选题背景及意义
当前,由于各国经济快速发展带来的环境问题日益严峻,尤其是工业生产、化石燃料消耗、汽车尾气排放、沙尘暴侵袭等产生的悬浮颗粒物PM2.5,PM10对环境的污染己经不容忽视。频发的雾霾天气也使得民众开始关注空气污染问题,引发了全社会对空气质量与经济发展之间的关系的探讨。对空气环境质量进行全面、客观的认知和评价,是把握当前空气环境质量状况的基础。
长三角地区作为中国三大经济圈之一,正逐渐成为主导中国经济发展的城市群[1]。作为我国经济增长的重要引擎,长三角地区在我国经济社会发展建设中具有举足轻重的影响和地位。故选取长三角地区的26个主要城市作为本文的研究区域。
地理信息系统(Geographic#8194;Information#8194;System,简称GIS)是一种以计算机为基础,处理地理空间信息的综合型技术。它具有强大的空间数据分析和地图表达功能,并且随着计算机技术的发展,GIS技术日益成熟,将GIS技术与AQI数据相结合,可以为空气质量的时间与空间变化分析提供一种新思路。
在此背景下,结合GIS技术分析长三角26个城市空气质量指数(AQI)特征评价并预测,分析影响空气质量的主要污染物,并得出长三角城市空气质量的时间与空间变化特征,可以为相关部门政策的出台提供些许意见和建议,同时对未来经济的可持续发展也具有重要意义。
二、研究现状
本文以长三角地区作为研究区域,基于地理统计、探索性空间数据分析与GIS地图表达等方法,探究长三角地区的空气质量的时空变化情况。部分学者做出了以下研究:
首先,何为AQI,蔡静怡等学者给出如下定义:空气质量指数(Air Quality Index,简称AQI)是定量描述空气质量状况的无量纲指数。AQI 是以最新颁布的《环境空气质量标准》(GB 3095-2012)为依据,将日空气污染物含量进行分级评价,参与评价的污染物有细颗粒物(PM2.5)、可吸入颗粒物(PM10)、二氧化硫(SO2)、二氧化氮(NO2)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)6 项,每小时发布一次[2]。与原先使用的空气污染指数(API)相比,AQI监测的污染物数量更多,发布频率更快,评价结果也更真实可靠。
从时间角度出发,陈优良等学者利用克里金插值法和数理统计方法研究发现,长三角城市群AQI春、秋、冬空间梯度变化显著,空间分异明显,呈现北高南低的分布格局;夏季AQI空间梯度变化不大,空间分异特征不明显[3]。孙丹等学者根据2001年至2010年长三角地区的API数据进行分析得出,由于长三角地区冬季和春季大气层结稳定,污染物易于累积不易扩散,造成冬春季API最高,夏季雨水充沛对污染物的洗刷及大气对流旺盛对污染物扩散均较为有利,因而夏季API明显低于其它3个季节[4]。肖悦等学者运用全局自相关法、空间插值法和重心迁移模型,以全国86个重点城市的空气质量日报数据分析得知月均空气质量曲线呈现出先降后升的”U”型趋势,最小值出现在7月和8月,最大值出现在1月和12月[5]。