大气中pm.问题的研究

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1、承诺书我们仔细阅读了《全国大学生数学建模竞赛章程》和《全国大学生数学建模竞赛参赛规则》（以下简称为“竞赛章程和参赛规则”，可从全国大学生数学建模竞赛网站下载）。我们完全明白，在竞赛开始后参赛队员不能以任何方式（包括电话、电子邮件、网上咨询等）与队外的任何人（包括指导教师）研究、讨论与赛题有关的问题。我们知道，抄袭别人的成果是违反竞赛章程和参赛规则的，如果引用别人的成果或其他公开的资料（包括网上查到的资料），必须按照规定的参考文献的表述方式在正文引用处和参考文献中明确列出。我们郑重承诺，严格遵守竞赛章程和参赛规则，以保证竞赛的公正、公平性。如有违反竞赛章程和参赛规则的行为，我

2、们将受到严肃处理。我们授权全国大学生数学建模竞赛组委会，可将我们的论文以任何形式进行公开展示（包括进行网上公示，在书籍、期刊和其他媒体进行正式或非正式发表等）。我们参赛选择的题号是（从A/B/C/D中选择一项填写）：我们的报名参赛队号为（8位数字组成的编号）：所属学校（请填写完整的全名）：江西师范大学参赛队员(打印并签名)：1.满坚平13级计算机科学与技术2班2.刘小凤13级计算机科学与技术2班3.洪睿14级金融学1班指导教师或指导教师组负责人(打印并签名)：（论文纸质版与电子版中的以上信息必须一致，只是电子版中无需签名。以上内容请仔细核对，提交后将不再允许做任何修改。如填

3、写错误，论文可能被取消评奖资格。）日期：2015年8月8日大气中PM2.5问题的研究摘要随着环境问题的严肃性，雾霾对人们生活的影响越来越严重，PM2.5开始进入人们的视线，空气质量问题也随之上升到国家战略问题。但想要去治理与控制，就一定要知道其成因与客观规律，才能从科学的角度去治理。因此，对这几个方面的研究意义重大。本文结合所给出数据，对PM2.5的相关性因素进行分析，并模拟其扩散与衰减规律，最终科学地给出了相应的治理计划。对于问题1，本文利用MATLAB软件绘制了PM2.5（含量）与其他五项指标关系的散点图，并利用SPSS软件分析了PM2.5（含量）与其他五项指标的相关性

4、。根据不同依据建立了三个数学模型，然后分析了每个模型的优缺点，选择了一个最优的模型作为PM2.5（含量）与其它5项分指标（含量）之间关系数学模型。其中回归方程为y=-32.956+0.173x1+0.442x2+0.882x3+2.207x4-0.334x5。对于问题2，本文先根据题目所给出的图片，采用像素点发确定13各监测点的相对坐标，再通过实际距离测定，将其转化为实际坐标。进而绘制出不同监测点PM2.5随时间变化曲线，已经通过二维插值绘制的pm2.5平面分布图，分析其时空分布规律并进行污染评估，得出不同监测点按照季节变化的污染物分区。在PM2.5发生于演变分析上，根据点

5、与点的距离，将13各点赋予权重，由此无需叠加而求得最终结果。对于问题3，由于武汉地区地理位置特殊，为了到达合理治理PM2.5的目的，我们对武汉地区的一次源、二次源做了详细论述，利用相关性分析以及饼图相结合的方式发现武汉市的PM2.5主要源于机动车排放和工业燃料燃烧，其次是自然源和生物源。为了减少PM2.5的浓度，本文设计了综合治理方案和4个措施方案。根据方案确定每一年PM2.5降低的浓度值，确定专项治理费用共计6010万元和综合治理费用9739万元。治理方案中，通过层次分析法计算得出方案三更为合理，合理性指标为0.3287，方案四合理性指标为0.1008，在专项资金投入中，

6、应按照合理性指标进行分配。专项治理与综合治理的权重值分别为0.415和0.585，重点抓综合治理，采取综合与专项治理相结合的方法达到治理目的。模拟结果同层次分析法相近，方案合理。关键词：PM2.5扩散和衰减、演变规律、相关性分析、多元线性回归、层次分析1、问题重述1.1问题重述2012年2月29日，环境保护部公布了新修订的《环境空气质量标准》(GB3095—2012)[1]，本次修订的主要内容:调整了环境空气功能区分类，将三类区并入二类区；增设了颗粒物(粒径小于等于2.5μm)浓度限值和臭氧8小时平均浓度限值；调整了颗粒物(粒径小于等于10μm)、二氧化氮、铅和苯并(a)芘

7、等的浓度限值；调整了数据统计的有效性规定。与新标准同步还实施了《环境空气质量指数(AQI)技术规定(试行)》(HJ633—2012)[2]。由于细颗粒物PM2.5进入公众视线的时间还很短，在学术界也是新课题，尤其是对细颗粒物PM2.5及相关的因素的统计数据还太少，对细颗粒物PM2.5的客观规律也了解得很不够。但是相关研究人员绝不能因此而放慢前进的脚步，不能“等”数据，因为全国人民等不起。我们必须千方百计利用现有的数据开展研究，同时新课题、探索性研究、“灰箱问题”也有可能成为数学建模爱好者的用武之地。请研究以下问题。