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预防医学  2024, Vol. 36 Issue (6): 510-513    DOI: 10.19485/j.cnki.issn2096-5087.2024.06.012
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2016—2023年乌鲁木齐市大气PM2.5污染分析及建立预测模型
陈佩弟1, 肖婷婷1, 李新秀1, 郑帅印1, 黄芸2
1.新疆第二医学院公共卫生学院,新疆 克拉玛依 834000;
2.克拉玛依市疾病预防控制中心,新疆 克拉玛依 834000
Analysis of PM2.5 pollution in Urumqi City from 2016 to 2023 and construction of a prediction model
CHEN Peidi1, XIAO Tingting1, LI Xinxiu1, ZHENG Shuaiyin1, HUANG Yun2
1. School of Public Health, Xinjiang Second Medical College, Karamay, Xinjiang 834000, China;
2. Karamay Center for Disease Control and Prevention, Karamay, Xinjiang 834000, China
全文: PDF(851 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 目的 分析2016—2023年乌鲁木齐市大气细颗粒物(PM2.5)污染状况,并建立预测模型,为大气污染防治工作提供参考。方法 通过我国生态环境部网站收集2016—2023年乌鲁木齐市PM2.5监测资料,采用时序图、季节指数分析PM2.5质量浓度的时间变化趋势。利用2016—2023年PM2.5月均质量浓度建立自回归移动平均(ARIMA)模型,用2023年数据进行验证,采用平均绝对百分比误差(MAPE)评价模型的拟合效果,并预测2024—2025年PM2.5月均质量浓度。结果 2016—2023年乌鲁木齐市大气PM2.5日均质量浓度呈下降趋势(rs=-0.239,P<0.001),1月、2月和12月的季节指数较高,具有一定的季节性。建立最优预测模型为ARIMA(1,0,0)(1,1,0)12,赤池信息准则值为727.38,修正的赤池信息准则值为727.88,贝叶斯信息准则值为737.10。2023年PM2.5月均质量浓度的预测值与实际值比较,绝对误差范围为0.31~7.45 μg/m3,相对误差范围为0.01~0.53,MAPE为14.42%。经预测,2024—2025年乌鲁木齐市PM2.5月均质量浓度与2016—2023年变化趋势基本一致。结论 2016—2023年乌鲁木齐市大气PM2.5质量浓度呈下降趋势,冬季质量浓度相对较高;ARIMA(1,0,0)(1,1,0)12可用于乌鲁木齐市大气PM2.5污染状况的短期预测。
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陈佩弟
肖婷婷
李新秀
郑帅印
黄芸
关键词 细颗粒物大气污染自回归移动平均模型预测    
AbstractObjective To analyze the characteristics of fine particulate matter (PM2.5) pollution in Urumqi City, Xinjiang Uygur Autonomous Region from 2016 to 2023 and establish a prediction model, so as to provide the reference for air pollution prevention and control. Methods PM2.5 monitoring data of Urumqi City from 2016 to 2023 were collected through the website of Ministry of Ecology and Environment of China. The changing trend of PM2.5 concentration was analyzed using temporal chart and seasonal index. PM2.5 monthly average concentrations from 2016 to 2023 were used to establish an autoregressive integrated moving average (ARIMA) model, and the data in 2023 was fitted and compared with the actual values, using mean absolute percentage error (MAPE) to evaluate the effectiveness of the model, and PM2.5 monthly average concentration from 2024 to 2025 was predicted. Results PM2.5 daily average concentration in Urumqi City showed a decreasing trend from 2016 to 2023 (rs=-0.239, P<0.001), with high seasonal indexes in January, February and December, indicating certain seasonal characteristics. The optional model was ARIMA (1, 0, 0) (1, 1, 0)12, with the value of Akaike information criterion, corrected Akaike information criterion, and Bayesian information criterion being 727.38, 727.88 and 737.10, respectively. PM2.5 monthly average concentration in 2023 was fitted and compared with the actual values, with an absolute error range of 0.31-7.45 μg/m3, a relative error range of 0.01-0.53, and MAPE of 14.42%. PM2.5 monthly average concentration in Urumqi City from 2024 to 2025 was predicted to be consistent with the trend from 2016 to 2023. Conclusions PM2.5 concentration in Urumqi City showed a tendency towards a decline from 2016 to 2023, and was relatively high in winter. ARIMA (1, 0, 0) (1, 1, 0)12 can be used for short-term prediction of PM2.5 pollution in Urumqi City.
Key wordsfine particulate matter    air pollution    autoregressive integrated moving average model    prediction
收稿日期: 2023-11-27      修回日期: 2024-03-12      出版日期: 2024-06-10
中图分类号:  R122.7  
基金资助:2022年自治区级大学生创新创业训练计划项目(S202213560013); 2023年自治区级大学生创新创业训练计划项目(S202313560010); 新疆维吾尔自治区高校科研计划项目(XJEDU2022P147); 新疆第二医学院青年科学基金项目(QK202211)
作者简介: 陈佩弟,硕士,讲师,主要从事环境与健康工作
通信作者: 黄芸,E-mail:2316578407@qq.com   
引用本文:   
陈佩弟, 肖婷婷, 李新秀, 郑帅印, 黄芸. 2016—2023年乌鲁木齐市大气PM2.5污染分析及建立预测模型[J]. 预防医学, 2024, 36(6): 510-513.
CHEN Peidi, XIAO Tingting, LI Xinxiu, ZHENG Shuaiyin, HUANG Yun. Analysis of PM2.5 pollution in Urumqi City from 2016 to 2023 and construction of a prediction model. Preventive Medicine, 2024, 36(6): 510-513.
链接本文:  
http://www.zjyfyxzz.com/CN/10.19485/j.cnki.issn2096-5087.2024.06.012      或      http://www.zjyfyxzz.com/CN/Y2024/V36/I6/510
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