【摘 要】
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城市空气质量一直是人们关注的焦点。其中地形作为地球表层系统中的关键因子,其以山脉的分布、组合为主要表达形式,通过改变区域气象条件,间接地对城市空气质量造成影响。因此,地形特征的量化提取是分析地形与气象、大气污染关系的关键。尽管目前有较多的数字地形分析方法,但所提取指标无法有效刻画出不同尺度下山脉与城市的空间关系,导致在研究地形的效应时,缺乏清晰、有效的定量地形特征数据。本研究以新的思路对单侧邻山、
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城市空气质量一直是人们关注的焦点。其中地形作为地球表层系统中的关键因子,其以山脉的分布、组合为主要表达形式,通过改变区域气象条件,间接地对城市空气质量造成影响。因此,地形特征的量化提取是分析地形与气象、大气污染关系的关键。尽管目前有较多的数字地形分析方法,但所提取指标无法有效刻画出不同尺度下山脉与城市的空间关系,导致在研究地形的效应时,缺乏清晰、有效的定量地形特征数据。本研究以新的思路对单侧邻山、河谷、马蹄等典型地形城市的地形特征进行提取及量化表达,提取指标包括山脉距城市平均距离、山脉对城市包围程度、缓冲区山脉条数、海拔等,并结合Arc GIS、Python编程等手段进行实现。在此基础上,以PM2.5为例代表城市空气质量,通过广义可加模型（GAM）对859组地形特征数据与对应区域2019年气象数据,及115个气象与PM2.5配对站点数据分别构建关系模型,定量分析地形特征对气象因子的影响关系及气象对大气污染物的影响关系。最终,通过关系传导,分析地形通过影响气象而对城市空气质量产生的影响。结论如下:（1）受山脉包围程度越高的城市在低风天气条件下越易发生PM2.5类型污染。包围角越大,其对PM2.5浓度的影响效率越高,在马蹄形地形下最为显著。（2）单侧邻山地形下,当山脉距城市距离小于14km时,距山脉越远的城市仅在低风天气条件下更易发生PM2.5类型污染。在河谷与马蹄形地形下,当城市与山脉的距离处于小于13.3km或大于15.5km区间时,距离的增加会导致河谷地形在大风天气下更易发生PM2.5类型污染,对马蹄形地形城市的影响则相反。当距离在13.3km～15.5km范围内变化时,距离的增加对马蹄形地形城市与河谷地形城市的PM2.5浓度影响效应与另外两区间完全相反。（3）海拔的影响则基本不受山脉分布特征及组合形式的影响,在三类地形下,海拔在低海拔地区相较于高海拔地区对PM2.5有较强影响,当海拔高于约400m后,城市海拔越高,PM2.5浓度相对越低。图12幅,表16个,参考文献92篇。
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