Earth Science Frontiers ›› 2021, Vol. 28 ›› Issue (4): 118-130.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2020.10.5
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ZHANG Minghao(), ZHAO Tingning, XIAO Huijie*(
)
Received:
2020-04-23
Revised:
2020-07-14
Online:
2021-07-25
Published:
2021-07-25
Contact:
XIAO Huijie
CLC Number:
ZHANG Minghao, ZHAO Tingning, XIAO Huijie. Temporospatial distribution and influencing factor analysis of dust concentration in Wuhai, Inner Mongolia[J]. Earth Science Frontiers, 2021, 28(4): 118-130.
土地类型 | 采样点个数 |
---|---|
水体 | 8 |
耕地 | 10 |
有林地 | 11 |
城镇用地 | 13 |
工矿用地 | 13 |
未利用土地 | 9 |
总计 | 64 |
Table 1 Statistics of monitoring points
土地类型 | 采样点个数 |
---|---|
水体 | 8 |
耕地 | 10 |
有林地 | 11 |
城镇用地 | 13 |
工矿用地 | 13 |
未利用土地 | 9 |
总计 | 64 |
类型 | 季节 | 最小值 | 最大值 | 范围 | 均值 | 标准差 |
---|---|---|---|---|---|---|
TSP | 夏季 | 39.31 | 333.21 | 293.9 | 130.79 | 49.76 |
冬季 | 190.64 | 1 273.83 | 1 083.19 | 393.42 | 183.02 | |
PM10 | 夏季 | 16.05 | 190.7 | 174.65 | 74.71 | 31 |
冬季 | 101.24 | 904.77 | 803.53 | 213.74 | 110.32 | |
PM2.5 | 夏季 | 7.79 | 31.7 | 23.91 | 16.42 | 5.86 |
冬季 | 19.11 | 66.54 | 47.44 | 31.89 | 9.09 | |
PM1 | 夏季 | 1.75 | 8.22 | 6.47 | 4.02 | 1.36 |
冬季 | 4.32 | 15.66 | 11.34 | 8.54 | 2.33 |
Table 2 The overall concentration statistics for TSP, PM10, PM2.5, and PM1 in Wuhai City
类型 | 季节 | 最小值 | 最大值 | 范围 | 均值 | 标准差 |
---|---|---|---|---|---|---|
TSP | 夏季 | 39.31 | 333.21 | 293.9 | 130.79 | 49.76 |
冬季 | 190.64 | 1 273.83 | 1 083.19 | 393.42 | 183.02 | |
PM10 | 夏季 | 16.05 | 190.7 | 174.65 | 74.71 | 31 |
冬季 | 101.24 | 904.77 | 803.53 | 213.74 | 110.32 | |
PM2.5 | 夏季 | 7.79 | 31.7 | 23.91 | 16.42 | 5.86 |
冬季 | 19.11 | 66.54 | 47.44 | 31.89 | 9.09 | |
PM1 | 夏季 | 1.75 | 8.22 | 6.47 | 4.02 | 1.36 |
冬季 | 4.32 | 15.66 | 11.34 | 8.54 | 2.33 |
类型 | 季节 | 最小值/% | 最大值/% | 范围/% | 均值/% | 标准差 |
---|---|---|---|---|---|---|
PM10/TSP | 夏季 | 0.46 | 0.67 | 0.20 | 0.57 | 0.04 |
冬季 | 0.46 | 0.61 | 0.15 | 0.53 | 0.03 | |
PM2.5/TSP | 夏季 | 0.05 | 0.22 | 0.17 | 0.13 | 0.04 |
冬季 | 0.05 | 0.15 | 0.09 | 0.10 | 0.02 | |
PM1/TSP | 夏季 | 0.01 | 0.06 | 0.05 | 0.03 | 0.01 |
冬季 | 0.01 | 0.05 | 0.03 | 0.03 | 0.01 |
Table 3 Statistics of PM/TSP ratios for Wuhai City
类型 | 季节 | 最小值/% | 最大值/% | 范围/% | 均值/% | 标准差 |
---|---|---|---|---|---|---|
PM10/TSP | 夏季 | 0.46 | 0.67 | 0.20 | 0.57 | 0.04 |
冬季 | 0.46 | 0.61 | 0.15 | 0.53 | 0.03 | |
PM2.5/TSP | 夏季 | 0.05 | 0.22 | 0.17 | 0.13 | 0.04 |
冬季 | 0.05 | 0.15 | 0.09 | 0.10 | 0.02 | |
PM1/TSP | 夏季 | 0.01 | 0.06 | 0.05 | 0.03 | 0.01 |
冬季 | 0.01 | 0.05 | 0.03 | 0.03 | 0.01 |
指数 | TSP | PM10 | PM2.5 | PM1 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
夏 | 冬 | 夏 | 冬 | 夏 | 冬 | 夏 | 冬 | |||||||||||
NDVI | -0.346** | -0.273* | -0.333** | -0.290* | -0.003 | -0.353** | -0.053 | -0.357** | ||||||||||
NDBI | 0.393** | 0.284* | 0.373** | 0.277* | -0.039 | 0.362** | 0.014 | 0.363** | ||||||||||
NDWI | -0.426** | -0.435** | -0.407** | -0.435** | -0.009 | -0.539** | 0.054 | -0.533** |
Table 4 Correlation between normalized index and dust concentration
指数 | TSP | PM10 | PM2.5 | PM1 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
夏 | 冬 | 夏 | 冬 | 夏 | 冬 | 夏 | 冬 | |||||||||||
NDVI | -0.346** | -0.273* | -0.333** | -0.290* | -0.003 | -0.353** | -0.053 | -0.357** | ||||||||||
NDBI | 0.393** | 0.284* | 0.373** | 0.277* | -0.039 | 0.362** | 0.014 | 0.363** | ||||||||||
NDWI | -0.426** | -0.435** | -0.407** | -0.435** | -0.009 | -0.539** | 0.054 | -0.533** |
指数 | TSP | PM10 | PM2.5 | PM1 | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | ||||||||||
夏季 | NDVI | 0.991 9 | 2 | 0.992 0 | 2 | 0.993 0 | 2 | 0.992 9 | 2 | ||||||||
NDBI | 0.355 7 | 3 | 0.355 7 | 3 | 0.355 6 | 3 | 0.355 6 | 3 | |||||||||
NDWI | 0.992 2 | 1 | 0.992 3 | 1 | 0.993 6 | 1 | 0.993 5 | 1 | |||||||||
冬季 | NDVI | 0.773 2 | 1 | 0.769 4 | 1 | 0.768 9 | 2 | 0.779 9 | 1 | ||||||||
NDBI | 0.410 0 | 3 | 0.418 3 | 3 | 0.399 9 | 3 | 0.402 3 | 3 | |||||||||
NDWI | 0.757 9 | 2 | 0.757 3 | 2 | 0.771 5 | 1 | 0.778 9 | 2 |
Table 5 Gray correlation analysis between normalized index and dust concentration
指数 | TSP | PM10 | PM2.5 | PM1 | |||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | ||||||||||
夏季 | NDVI | 0.991 9 | 2 | 0.992 0 | 2 | 0.993 0 | 2 | 0.992 9 | 2 | ||||||||
NDBI | 0.355 7 | 3 | 0.355 7 | 3 | 0.355 6 | 3 | 0.355 6 | 3 | |||||||||
NDWI | 0.992 2 | 1 | 0.992 3 | 1 | 0.993 6 | 1 | 0.993 5 | 1 | |||||||||
冬季 | NDVI | 0.773 2 | 1 | 0.769 4 | 1 | 0.768 9 | 2 | 0.779 9 | 1 | ||||||||
NDBI | 0.410 0 | 3 | 0.418 3 | 3 | 0.399 9 | 3 | 0.402 3 | 3 | |||||||||
NDWI | 0.757 9 | 2 | 0.757 3 | 2 | 0.771 5 | 1 | 0.778 9 | 2 |
粉尘浓度 | 风速 | 温度 | 湿度 | 气压 | 海拔 | 坡度 |
---|---|---|---|---|---|---|
TSP | -0.068 | -0.228** | 0.230** | -0.129 | 0.101 | -0.141 |
PM10 | 0.001 | -0.352** | 0.371** | -0.064 | 0.030 | -0.110 |
PM2.5 | 0.080 | -0.618** | 0.709** | 0.218** | -0.273** | 0.034 |
PM1 | 0.132 | -0.626** | 0.721** | 0.254** | -0.285** | 0.063 |
Table 6 Correlation between meteorological or topographic factor and dust concentration
粉尘浓度 | 风速 | 温度 | 湿度 | 气压 | 海拔 | 坡度 |
---|---|---|---|---|---|---|
TSP | -0.068 | -0.228** | 0.230** | -0.129 | 0.101 | -0.141 |
PM10 | 0.001 | -0.352** | 0.371** | -0.064 | 0.030 | -0.110 |
PM2.5 | 0.080 | -0.618** | 0.709** | 0.218** | -0.273** | 0.034 |
PM1 | 0.132 | -0.626** | 0.721** | 0.254** | -0.285** | 0.063 |
影响因素 | TSP | PM10 | PM2.5 | PM1 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | |||||||||||
风速 | 0.471 8 | 5 | 0.489 3 | 5 | 0.494 1 | 2 | 0.480 5 | 2 | ||||||||||
温度 | 0.552 9 | 4 | 0.535 0 | 4 | 0.455 7 | 6 | 0.410 3 | 6 | ||||||||||
湿度 | 0.560 3 | 2 | 0.580 1 | 1 | 0.577 4 | 1 | 0.511 1 | 1 | ||||||||||
气压 | 0.563 5 | 1 | 0.556 2 | 2 | 0.478 0 | 3 | 0.425 6 | 4 | ||||||||||
海拔 | 0.558 9 | 3 | 0.552 1 | 3 | 0.466 8 | 5 | 0.416 3 | 5 | ||||||||||
坡度 | 0.469 7 | 6 | 0.466 9 | 6 | 0.472 6 | 4 | 0.449 5 | 3 |
Table 7 Gray correlation analysis between meteorological or topographic factor and dust concentration
影响因素 | TSP | PM10 | PM2.5 | PM1 | ||||||||||||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | 关联度 | 序号 | |||||||||||
风速 | 0.471 8 | 5 | 0.489 3 | 5 | 0.494 1 | 2 | 0.480 5 | 2 | ||||||||||
温度 | 0.552 9 | 4 | 0.535 0 | 4 | 0.455 7 | 6 | 0.410 3 | 6 | ||||||||||
湿度 | 0.560 3 | 2 | 0.580 1 | 1 | 0.577 4 | 1 | 0.511 1 | 1 | ||||||||||
气压 | 0.563 5 | 1 | 0.556 2 | 2 | 0.478 0 | 3 | 0.425 6 | 4 | ||||||||||
海拔 | 0.558 9 | 3 | 0.552 1 | 3 | 0.466 8 | 5 | 0.416 3 | 5 | ||||||||||
坡度 | 0.469 7 | 6 | 0.466 9 | 6 | 0.472 6 | 4 | 0.449 5 | 3 |
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