印象中帝都的天氣大多時候是霧霾天氣仇冯,今天我們來看看帝都的天氣到底怎么樣吧
數(shù)據(jù)導入:
為方便后面分析,這里將數(shù)據(jù)的列進行重新定義奶赔。
數(shù)據(jù)的詳細信息:
可以看到這一年里數(shù)據(jù)缺失比較嚴重模庐,這里對數(shù)據(jù)進行過濾镀赌,保持數(shù)據(jù)的真實性音念。
2015的數(shù)據(jù)比較完整沪饺,這里就不對數(shù)據(jù)進行進一步的處理了。
這里看到2016年的數(shù)據(jù)缺失較少闷愤,我們使用fillna不去數(shù)據(jù)缺失的地方整葡。
以上2017的數(shù)據(jù)缺失也較為嚴重,這里也使用dropna刪除數(shù)據(jù)缺失的行肝谭。
將數(shù)據(jù)清理之后掘宪,我們將四年的數(shù)據(jù)合并成一個數(shù)據(jù)進行分析。
這里我們看到數(shù)據(jù)的索引是無序的攘烛,我們對數(shù)據(jù)的索引稍微處理一下魏滚。
再來查看數(shù)據(jù)合并之后的詳細信息。
數(shù)據(jù)進行清理合并之后只有1094行了坟漱,白白除掉那么多數(shù)據(jù)還是有點肉痛啊鼠次。
數(shù)據(jù)可視化:
可能大多數(shù)人對PM2.5更為熟悉,這里就使用了PM2.5與各數(shù)據(jù)進行可視化分析芋齿。從上面的視圖中可以發(fā)現(xiàn)腥寇,除了O3,其他各項指標和PM2.5都有一定的正相關(guān)觅捆。讓我們用數(shù)據(jù)的均值來更直接表示各年數(shù)據(jù)的變化情況赦役。
數(shù)據(jù)均值的可視化:
從上面可以明顯看到,AQI和PM2.5的變化軌跡較為相似栅炒,除了O3最后表現(xiàn)為增加之外掂摔,其他指標最后的變化都和AQI較為相似。而神奇的是AQI 指數(shù)居然變小了赢赊,什么鬼乙漓?難道帝都的天氣漸漸變好了么。释移。叭披。我有點不相信自己的眼睛。O3指數(shù)這幾年越來越高玩讳,是與全球變暖有關(guān)嗎涩蜘?
不知道是不是箱圖太小,感覺各數(shù)據(jù)變化不太明顯熏纯,好了我們用置信區(qū)間來看看吧皱坛。
95%的置信區(qū)間:
先定義置信區(qū)間
先求各年AQI指標的置信區(qū)間:
這里看到四年的AQI 指標的置信區(qū)間各有交接,貌似AQI 指標變化不太明顯豆巨。
假設(shè)檢驗AQI指標是否發(fā)生明顯的改變:
貌似這幾年的AQI 確實沒有發(fā)生明顯的變化。
2014年與2017年的置信區(qū)間已有間段掐场,這里用假設(shè)檢驗檢驗PM10的指標是否發(fā)生明顯的改變往扔。
p_value<0.01,這里PM10確實發(fā)生了明顯的改變贩猎。
結(jié)合置信區(qū)間和假設(shè)檢驗來看,PM10萍膛,NO2吭服,SO2,O3確實發(fā)生了明顯的改變蝗罗。而AQI艇棕,PM2.5和CO的p_value>0.05,不能斷定是否發(fā)生了明顯的變化。
檢測各指標之間的相關(guān)關(guān)系:
由于2014年與2015年的數(shù)據(jù)較為完整串塑,這里用2014年的數(shù)據(jù)和2015年的數(shù)據(jù)來畫散點圖沼琉。
AQI指標與PM2.5指標的相關(guān)性越來越強,PM2.5的指標與AQI指標的變化有很大的正相關(guān)性桩匪。(從上面的折線圖中可以印證這一說法打瘪,PM2.5的折線變化幾乎和AQI變化一致)都開始懷疑自己分析的準確性了,明明這兩年P(guān)M2.5指標越來越火熱的啊傻昙。焕刮。同规。。
接下來分析AQI與氣體污染物的相關(guān)關(guān)系:
這里AQI與NO2和CO有較強的相關(guān)性,與SO2的相關(guān)性較弱邑闲,與O3呈現(xiàn)負相關(guān)性
PM2.5與NO2和CO也有較強的相關(guān)性,與SO2的相關(guān)性較弱癣诱,與O3呈現(xiàn)負相關(guān)性匿沛,再次印證了前面的結(jié)論。
判斷是否具有顯著的相關(guān)性:
AQI 與PM10,PM2.5纤虽,NO和NO2都具有較強的相關(guān)性乳绕,與SO2的相關(guān)稍微弱一點,與O3呈負相關(guān)逼纸。下面看看O3與其他氣體污染物的顯著相關(guān)性洋措。
可以看到O3與其他污染物呈顯著的負相關(guān)性,也在一次印證杰刽,其他氣體污染物與AQI有較強的相關(guān)性菠发。
AQI指數(shù)為0-50,空氣質(zhì)量級別為一級贺嫂,空氣質(zhì)量狀況屬于優(yōu)滓鸠。
AQI指數(shù)為51-100,空氣質(zhì)量級別為二級第喳,空氣質(zhì)量狀況屬于良糜俗。
AQI指數(shù)為101-150,空氣質(zhì)量級別為三級,空氣質(zhì)量狀況屬于輕度污染悠抹。
AQI指數(shù)為151-200珠月,空氣質(zhì)量級別為四級,空氣質(zhì)量狀況屬于中度污染楔敌。
AQI指數(shù)為201-300啤挎,空氣質(zhì)量級別為五級,空氣質(zhì)量狀況屬于重度污染卵凑。
AQI指數(shù)為大于300庆聘,空氣質(zhì)量級別為六級,空氣質(zhì)量狀況屬于嚴重污染勺卢。
結(jié)論:
1.AQI 指數(shù)明顯降低伙判,從2017年AQI指數(shù)折線圖波動情況來看,今年的AQI指數(shù)波動幅度相比往年降低值漫。往年多數(shù)時候是重度污染澳腹,也有嚴重污染的時候,而今年從AQI指數(shù)變化來看空氣指數(shù)均在200以下杨何,處于輕度污染和中度污染的階段酱塔。北京今年的空氣質(zhì)量真的變好了么?(怎么還是有點不愿意相信呢)
2.AQI指數(shù)與PM2.5具有較強的相關(guān)性危虱,從AQI指數(shù)便變化情況可知道PM2.5的變化情況羊娃。
3.空氣中的SO2,CO,NO2與AQI也具有較強的相關(guān)性埃跷,這個合情合理蕊玷,畢竟AQI表示空氣質(zhì)量的好壞,空氣質(zhì)量越好弥雹,空氣中的污染物氣就越少垃帅。
4.O3與AQI呈現(xiàn)負相關(guān)性(百度了下,好像現(xiàn)在科學界還沒有搞清楚他們兩為什么呈現(xiàn)這種關(guān)系剪勿,但是臭氧本身就是衡量AQI的要素之一贸诚,降低AQI和降低O3才是最終的目標,他們并不是此消彼長的關(guān)系)