京津冀协同发展也已经成为国家重大战略之一,实现京津冀一体化不仅要在经济上举措调控,更要在环境改善上统一部署、联合防治。然而,在经济大力发展之下,京津冀已经成为国家雾霾重灾区。对京津冀城市空气质量时空变化趋势分析,有利于准确把握城市空气污染现状,为今后的治理和改善提供依据。论文以京津冀区域大气为研究对象,研究了三种主要空气污染物PM₁₀、SO₂、NO₂和空气污染指数API的时空变化规律及影响因素,具有一定的理论和实际意义。论文取得的主要认识如下:（1）应用Spearman模型对污染物浓度的趋势性检验结果显示,污染物浓度均为下降趋势。采用灰色关联聚类分析法对污染物浓度评价结果显示,2009年、2011年和2015年为空气质量达标年份,而2001年、2003年、2013年和2014年为污染较重年份。（2）根据京津冀区域2001-2015年的API指数对空气质量时空变化特征进行趋势性分析,得到API指数年度变化呈波浪型趋势,其中2013至2015年空气质量呈中度污染状态,但正处于不断改善中。API指数夏季API值最低,空气质量最好,冬季API值最高,空气质量最差,中度污染天气多发,春秋季节差异不大,易出现轻度污染天气。（3）通过对优良天数变化趋势分析发现2013至2015年优良天数明显少于2001至2012年,表明空气质量受污染较重。将京津冀13市按类别比较优良天数,得出沿海城市空气质量优于内陆城市,高原山地城市空气质量优于丘陵平原城市。（4）气象因素与污染物浓度关联度和显著性水平分析结果表明,温度和降水对污染物浓度影响较大,均有利于污染物浓度降低,解释了夏季空气质量较其他季节好的原因。（5）对社会发展因素和污染物浓度做灰色聚类关联度分析结果表明,结构能耗对空气质量影响最大,其次为规模效应、施工、排污。