PM2.5與礦山分布的空間分析研究

1、PM2.5與礦山分布的空間分析研究參賽編號(hào)：B384作品名稱：PM2.5與礦山分布的空間分析研究作者單位：河北民族師范學(xué)院物理系地理科學(xué)專業(yè)小組成員：?jiǎn)倘?，閆麗穎指導(dǎo)老師：孫百生1概述隨著霧霾天氣的增多，pm2.5逐漸走進(jìn)人們的視線，我們推測(cè)開(kāi)礦對(duì)pm2.5濃度有一定影響，因此進(jìn)行pm2.5與礦山分布的相關(guān)研究。本作品基于ArcGISforDesktop10.2使用ARCGIS的點(diǎn)密度分析、等值線、分區(qū)統(tǒng)計(jì)等功能，分析各地礦山分布與空氣質(zhì)量之間的關(guān)系，分析結(jié)果有利于在治理過(guò)程中有所側(cè)重，重點(diǎn)治理，最終實(shí)現(xiàn)空氣質(zhì)量改善。2.設(shè)計(jì)思路通過(guò)對(duì)礦山分布密度和各月PM2.5值較高地區(qū)的對(duì)比，分析空氣質(zhì)量

2、與礦山之間的關(guān)系。（1）確定研究的主要因素影響PM2.5因素很多，包括重工業(yè)發(fā)展情況、觀測(cè)地區(qū)風(fēng)向、地表裸露程度等。其中影響最大的就是，重工業(yè)的發(fā)展情況及其向空氣中排放粉塵顆粒多少。礦山開(kāi)采是工業(yè)產(chǎn)生粉塵源頭，同時(shí)，各省份幾乎都有礦山分布，使得這一思路在各省份都有適應(yīng)性。（2）制作思路首先將礦山數(shù)據(jù)與PM2.5數(shù)據(jù)共同導(dǎo)入數(shù)據(jù)框中，可以看出PM2.5觀測(cè)點(diǎn)附近都有礦山存在。:f味RB噸心X=左HDA.-2：*-*r占辭ita口4EBHL然后添加中國(guó)輪廓圖，使礦山和PM2.5觀測(cè)點(diǎn)的位置更加清晰。HietdrtViewBookmarksinsertselectionueoprocessingLu

3、stomizeWindowsHelp已岡色魁G念1：28；742,622/圉旁廊口轉(zhuǎn)*題戎迥9U：*關(guān)：祠紅曲芒畀葩務(wù)I二J丟fabieOfContentsX滋餉舉固石=PM2.5四月份述分析SB自戸2.5_目跚38分忻國(guó)一PM2.5-月份站分析出三:PMI25三月份JMS分折曰目甑膽3D:GFS項(xiàng)號(hào)WF建立件交誦值文化B0礦山分希+曰回pm.lB0中曹輪鹹1EditViewBookmarksInsertSelectionGeaprocessingCustomizeWindowsHelpCatalogLocaton:扣按播Ifi提取PM2.5S慎然后具體分析各月PM2.5值，分析其最高值與最低

4、值出現(xiàn)的區(qū)域，運(yùn)用反距離權(quán)重法，其工作原理是插值使用一組采樣點(diǎn)的線性權(quán)重組合來(lái)確定像元值。權(quán)重是一種反距離函數(shù)。進(jìn)行插值處理的表面應(yīng)當(dāng)是具有局部因變量的表面，首先分析其中一個(gè)月的值，通過(guò)此方法可分析出全國(guó)PM2.5的變化情況，但添加到顯示后，區(qū)域與中國(guó)輪廓線不一致，需要進(jìn)行提取,使圖像看起來(lái)更直觀。這時(shí)需要用按掩膜提取，在圖像處理中按掩膜提取十分常用，數(shù)字圖像處理中，圖像掩模主要用于:提取感興趣區(qū)，用預(yù)先制作的感興趣區(qū)掩模與待處理圖像相乘，得到感興趣區(qū)圖像，感興趣區(qū)內(nèi)圖像值保持不變，而區(qū)外圖像值都為0。屏蔽作用，用掩模對(duì)圖像上某些區(qū)域作屏蔽，使其不參加處理或不參加處理參數(shù)的計(jì)算，或僅對(duì)屏蔽區(qū)作

5、處理或統(tǒng)計(jì)。結(jié)構(gòu)特征提取,用相似性變量或圖像匹配方法檢測(cè)和提取圖像中與掩模相似的結(jié)構(gòu)特征。特殊形狀圖像的制作。本次制作中就應(yīng)用了作用，將中國(guó)輪廓線做為輸入要素掩膜數(shù)據(jù)，PM2.5的值作為輸入柵格，運(yùn)行后PM2.5的值就與中國(guó)輪廓線一致了。此時(shí)圖像中是漸變的色彩，缺少明確的分區(qū)，需要利用等值線更進(jìn)一步的分區(qū)。將新的PM2.5值作為輸入數(shù)據(jù)，間隔為5,執(zhí)行等值線工具。這時(shí)對(duì)PM2.5一個(gè)月值得分析已完成。運(yùn)用此方法再對(duì)其他各月進(jìn)行分析。0Home-祈建丈愕決B384開(kāi)盪源代碼，BPM.gdb)PM2.5,gdhSIJPMcenter.gdbi.J新.gdb日環(huán)PM.tbxAModel潮密度裁箕森多

6、邊形技二月PM2.5國(guó)畀投毘A三月PM2.5値踐護(hù)生咸國(guó)界面域?yàn)镻M2.5逸事廉寡邊形A_月PM2.卻釀Export_Output_2.txta壘Export_Output_2.jdsExport_Output_2JemI2Extract_pmmdLlyrQpm25-lfrS.mxdQ.I礦山密摩6.lyr肖腿X昂FolderConnections龜Toolboxes土&LUJ莊看GW辱g|PM2.S四月鈕IBS分儕1D；GIS頊目備57件夾(2)W：E3W2.5月誡par山(EOT底：44.15078LD:GlSIffl(2)5:0BBS蛇M(jìn)S10ruj分UJ0PM2.S二月份USB分忻對(duì)P

7、M2.5分析完后，需要對(duì)礦山密度進(jìn)行分析。運(yùn)用點(diǎn)密度分析工具，分析出河北省、陜西省礦山分布做密集。最后將不同月份的PM2.5值放入不同的數(shù)據(jù)框，再將礦山密度圖放入其中?？梢院苊鞔_的看出，礦山密度大的地區(qū)附近PM2.5的值高，由此可以分析出PM2.5與礦山分布有很大關(guān)系。下圖為制作過(guò)程中建立的模型LHo二匚新建対換&九03聯(lián)幵發(fā)籾礦(i.:3PM.gdfa,ljPMi2.5.gdbJPMcenter.gdb*iJr.gdbiz-劈PMlbxModel卜軽黯黑啲2,5臣度掃二冃加國(guó)弄何隹為礎(chǔ)稲沖國(guó)畀按卑其三月PMJ.5宜住生壺國(guó)界面或3結(jié)論-刖耐.5尊亟、結(jié)論,i：,.-.根據(jù)分區(qū)統(tǒng)計(jì)結(jié)果以及圖表趨勢(shì)分析，我們可以知道，2014年1月，PM2.5值與礦山密度呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，而2014年2、3、4月呈正相關(guān)關(guān)系，礦區(qū)采礦總量密度大的區(qū)域，PM2.5值高，基本上有一致的相關(guān)性。utMW.diplpitai