大气环境污染是一个复杂的现象，在特定时间和地点大气污染物浓度往往差别较大，大气环境监测站点只能定位监测获取空间点数据，这些空间点数据并不能代表整个区域的大气环境污染水平。 本研究以南京市主城区及周边地区为研究区域，采用反距离权重插值、样条函数插值和克里格插值方法的不同模型或参数，对研究区域内大气环境监测站点的API进行空间插值分析，估计研究区域内无布点区的大气环境污染水平。在此基础上，本研究采用在研究区域内无站点分布区增加模拟站点的方法，对研究区域大气环境污染空间插值进行改进，既考虑了经纬度、高程、坡向、坡度等因子的影响，又对研究区域API的空间变异信息进行了补充，是对研究区域大气环境污染空间插值的有效优化。 本研究分别对增加模拟站点之前和之后的各插值分析进行了交叉验证，结果表明：增加模拟站点后各插值模型的拟合精度都有很大提高，拟合系数最高的达到0.972，接近最佳拟合系数1，说明在研究区域内增加模拟站点，可以有效地提高各插值方法不同模型或参数下对研究区域API空间插值的拟合精度。增加模拟站点前后，各插值方法中插值精度最好的模型或参数并不一致，增加模拟站点前是IDW，p=2，Spline，w=5，Kriging，Gaussian模型，增加模拟站点后是IDW，p=3，Spline，W=1，Kriging，Gaussian模型，说明对于不同组数据，应当对插值要素进行反复测试，以确定适当的插值模型。 在上述研究的基础上，本研究建立了API空间分析的图解模型，并运行模型对研究区域2007-2008年各月份的API数据进行空间插值模拟，分析研究区域API的时空分布规律。在空间分布上，1-2月份研究区域API由西北向东南逐渐降低；而3-12月份API由西北至东南逐渐升高；在估计值范围上，研究区域5月份大气环境质量最差，部分地区大气环境已达到轻度污染；1-4月份、6月份、10-12月份研究区域大气环境质量良好：7-9月份研究区域大气环境质量最好，部分地区大气环境质量已达到国家一级标准。