【摘 要】
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2020年初新型冠状病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019,COVID-19）爆发,为遏制疫情传播,我国采取了一系列严格的管控措施,例如交通管制、停工停产、“封国封城”、居家隔离等措施。由于政府反应迅速,疫情被及时遏止。作为京津冀的中心城市之一,石家庄市的空气污染一直比较严重。在疫情防控中,防控措施减少了道路交通、工业生产和人类活动,也减少了其带来的空气污染,但是石家庄市的空
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2020年初新型冠状病毒肺炎（Corona Virus Disease 2019,COVID-19）爆发,为遏制疫情传播,我国采取了一系列严格的管控措施,例如交通管制、停工停产、“封国封城”、居家隔离等措施。由于政府反应迅速,疫情被及时遏止。作为京津冀的中心城市之一,石家庄市的空气污染一直比较严重。在疫情防控中,防控措施减少了道路交通、工业生产和人类活动,也减少了其带来的空气污染,但是石家庄市的空气污染依然严重。研究新冠疫情对石家庄市空气质量的冲击效应及作用机理能够帮助我们分析空气污染和人类活动之间的作用关系,对改善石家庄市的空气质量具有重要意义,也对城市的建设和发展具有重大价值。因此本文选择疫情较为严重的2020年石家庄市的空气质量数据作为研究对象,使用石家庄市2016年到2020年的空气质量日数据,主要开展了以下工作:（1）对石家庄市的空气质量日数据使用多重填补法进行缺失值的填补和使用K-means聚类算法识别异常值,最终得到了符合空气质量数据分析的样本数据。（2）对石家庄市的AQI指数和六种主要空气污染物进行时间序列分析,探究其演变规律;分析了2020年石家庄市的空气质量同比情况。（3）分析了石家庄市空气污染物的自相关和偏自相关性、季节性、趋势性、随机性等特征;对石家庄市2016年到2019年的空气质量数据建立SARIMA模型和Holt Winters模型;选择预测效果较好的模型进行无疫情下的石家庄市2020年的空气质量预测。（4）对比了疫情和无疫情两种情况下2020年石家庄市的空气质量的分布情况;分析了新冠疫情对石家庄市AQI指数和六种主要空气污染物的冲击效应。（5）分析了疫情对石家庄市空气污染物相关性影响;结合污染物相关性和疫情防控,分析了疫情对石家庄市空气质量影响的原因。最后得出结论:（1）受疫情影响2020年石家庄市AQI指数年均值下降了15.84,下降的百分比为15.08%。在疫情最严重的2月和3月,AQI指数分别下降了32.05、35.48;PM2.5分别下降了24.31ug/m~3、8.56ug/m~3;PM10分别下降了36.14ug/m~3、28.12ug/m~3;NO2分别下降了7.62ug/m~3、1.01ug/m~3;CO分别下降了0.76mg/m~3、0.45mg/m~3;O3在2月上升了4.7ug/m~3,在3月下降了15.12ug/m~3。（2）AQI指数在3月受到的冲击效应最大,降低35.48;PM2.5在2月的冲击效应最大,降低24.31ug/m~3;PM10在2月的冲击效应最大,降低36.14ug/m~3;NO2在2月的冲击效应最大,降低7.62ug/m~3;CO在6月的冲击效应最大,降低6.23mg/m~3;SO2在1月的冲击效应最大,降低10.22mg/m~3;O3在7月的冲击效应最大,降低45.12ug/m~3。（3）受疫情影响,CO与PM2.5由极弱负相关变成极强正相关;CO与PM10由弱负相关变成极强正相关;CO与NO2由中等程度负相关变成强正相关;CO与O3由强正相关变成强负相关;CO与SO2由极弱负相关变成强正相关。此外,NO2与SO2由中等程度正相关变成极强正相关。
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