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近年来,PM2.5污染日趋严重,我国各级政府先后出台了相关政策,指出必须进行产业结构优化升级,从而控制PM2.5污染,改善空气质量。开展PM2.5污染控制研究,探究中国5大典型经济城市产业结构与PM2.5污染的时空分布规律和二者内在的影响关系,在产业结构调整方向上合理制定防治PM2.5污染的有效措施,成为目前国内众多学者关注的主要问题。本文利用曲线拟合、泰森多边形法、空间热点分析、指标对比分析和产业结构合理化、高级化衡量法对中国5大典型经济城市(北京、上海、广州、成都、沈阳)产业结构和PM2.5污染进行了时空特征分析,借助相关分析和回归分析提出了城市PM2.5污染与产业结构的关联影响模型(CPIC),并以中国近5年(2012-2016)PM2.5监测数据和经济统计数据为数据基础,利用CPIC模型对经济城市产业结构驱动下的PM2.5污染状况分析。最后,利用地理空间分析技术搭建了知识服务平台。主要的工作和结论如下:首先,使用曲线拟合分析城市PM2.5污染的时序变化情况,构建泰森多边形并运用空间热点分析探究空间分布特征。除沈阳市外,中国5大典型经济城市的PM2.5污染排放浓度具有明显的下降趋势,但是PM2.5污染状况依旧相当严峻,均未达到国家二级浓度限值;内陆经济城市较沿海经济城市污染严重,城市内部都存在空间聚集现象,其中北京市、成都市内部PM2.5污染分布相对稳定,上海市、广州市和沈阳市内部PM2.5污染分布存在变化。其次,对比分析产业结构经济指标在时空上的特点,基于产业结构合理化、高级化衡量法定量分析产业结构特征。中国5大典型经济城市都以第二产业和第三产业为主要经济产业,三次产业的就业结构与产业产值结构基本等同,体现了一种均衡、稳定的发展模式。5大典型经济城市产业结构都不合理,需要进行产业结构调整,同时,北京市、上海市、广州市产业结构呈现高级化,成都市、沈阳市产业结构高级化不明显。接着,结合以上时空特征构建与实例化CPIC模型,并针对5大经济城市提出各自的治理措施和针对经济城市的通用治理措施,通用治理措施包括:着力于高污染聚集地的污染治理、避免产能过剩对PM2.5污染的影响、削减传统服务业,发展现代服务业、规划与实施合适的城市空间格局、发展循环经济模式。中国5大典型经济城市PM2.5污染都受到三次产业的影响,其中第三产业对城市PM2.5污染排放浓度的具体影响关系在地域上存在显著差异。除此之外,基于CPIC模型获得的5大典型经济城市实例化模型不一致,说明了不同区域PM2.5污染与产业结构是存在差异的。最后,以Microsoft SQL Server关系数据库为基础,基于ESRI的ArcGIS Engine组件库、FME组件以及ArcSDE空间数据库服务中间件的开放接口,结合产业结构与PM2.5污染的影响关系,搭建与完成城市产业结构演变与PM2.5污染排放的模拟平台。本研究在时间和空间两个维度上分析了中国5大典型经济城市的产业结构和PM2.5污染,基于分析结果搭建的知识服务平台提高了信息利用价值,提高了国家政府等部门的数据处理效率。