基于多元線性回歸方程安順市四季AQI預(yù)報(bào)模型的建立與效果評(píng)估

曹青 吳哲紅 陳貞宏 徐良軍

摘?要：對(duì)安順市2015—2019年包括日平均氣溫、平均相對(duì)濕度、平均本站氣壓、日照時(shí)數(shù)等18個(gè)地面氣象觀測(cè)要素和污染累積基礎(chǔ)（前一日AQI值）與當(dāng)日AQI作相關(guān)性分析，選用強(qiáng)相關(guān)因子建立四季多元線性逐步回歸模型，運(yùn)用等級(jí)評(píng)分、準(zhǔn)確率、標(biāo)準(zhǔn)化平均誤差（NME）等6種參數(shù)對(duì)4個(gè)模型預(yù)報(bào)效果進(jìn)行評(píng)估。得出以下主要結(jié)論：四季AQI與氣象要素值均表現(xiàn)出明顯相關(guān)關(guān)系，春、夏季預(yù)報(bào)效果優(yōu)于秋、冬季，四季AQI預(yù)報(bào)模型均可以滿足實(shí)際運(yùn)用需求。

關(guān)鍵詞：AQI;相關(guān)性;多元線性回歸;效果評(píng)估

中圖分類(lèi)號(hào)：X513?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

Abstract：Correlation analysis was conducted for 18 meteorological observation elements，including daily average temperature，average relative humidity，average atmospheric pressure，sunshine duration，and pollution accumulation basis（AQI of the previous day）and AQI of the current day in Anshun from 2015 to 2019，and a multiple linear regression model was established with strong correlation factors.Six parameters，such as grade score，accuracy and normalization mean error（NME），were used to evaluate the prediction effects of the four models.The main conclusions are as follows：AQI in four seasons shows obvious correlation with meteorological element values，the forecast effect of spring and summer is better than that of autumn and winter，and the forecast model of AQI in four seasons can meet the practical application requirements.

Keywords：AQI;correlation;multiple linear regression;effect assessment

安順市作為中國(guó)優(yōu)秀旅游城市，空氣環(huán)境質(zhì)量是影響旅游發(fā)展關(guān)鍵因素之一[1]。通過(guò)對(duì)空氣質(zhì)量與氣象條件的關(guān)系研究，可以依據(jù)對(duì)有關(guān)氣象要素的預(yù)報(bào)在一定程度掌握空氣質(zhì)量發(fā)展趨勢(shì)[2]。

國(guó)內(nèi)外學(xué)者開(kāi)展了許多相關(guān)研究，對(duì)各類(lèi)模型進(jìn)行對(duì)比分析，葉斯琪等[3]闡述了統(tǒng)計(jì)模型在城市空氣質(zhì)量預(yù)報(bào)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，結(jié)果表明：多元回歸模型平均準(zhǔn)確率在4種模型中最高;宋丹等[4]運(yùn)用多元線性逐步回歸和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)方法，對(duì)貴陽(yáng)市2015—2016年AQI建立模型，結(jié)果表明回歸模型優(yōu)于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與CUACE模式;Shams等[5]使用2015年每日空氣污染指數(shù)和氣象要素建立空氣污染指數(shù)多元回歸預(yù)測(cè)模型，顯示與非線性模型相比，多元逐步回歸模型預(yù)測(cè)AQI的效果較好;Gogikar[6]對(duì)在印度阿格拉地區(qū)2011—2015年建立的PM2.5預(yù)報(bào)模型，得出多元線性回歸優(yōu)于其他兩種模型的結(jié)論。

本文對(duì)安順市2015—2019年每日地面氣象要素與當(dāng)日空氣質(zhì)量指數(shù)（AQI）作相關(guān)性分析，建立多元線性逐步回歸模型，并檢驗(yàn)?zāi)Ｐ皖A(yù)報(bào)準(zhǔn)確率，對(duì)模型預(yù)報(bào)效果進(jìn)行評(píng)估。……