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2019年国赛D题:空气质量数据的校准

2019年国赛D题:空气质量数据的校准是2019年高教社杯全国大学生数学建模竞赛的D题。题目比较国家监测控制站点与其附近微型检测仪的空气质量记录,要求利用国控点数据校准自建点的数据。

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监测对象及误差背景

空气质量监测对象为“两尘四气”:PM2.5、PM10、CO、NO₂、SO₂、O₃。国控点数据较准确,但站点数量、发布时间和成本会限制实时网格化监测。自建的微型检测仪成本较低,可以同时记录空气污染物和温度、湿度、风速、气压、降水等气象量。

电化学气体传感器长期使用后可能发生零点漂移、量程漂移;其他气态污染物可能造成交叉干扰,天气也会影响传感器。题目要求研究这些因素引起的两类站点读数差异。

数据对应关系与单位

附件1是某国控点一段时间内的每小时记录;附件2是附近自建点的对应记录,与国控点记录的时间间隔在5分钟以内。附件3说明变量单位。

变量 附件3标注的单位或格式
PM2.5、PM10、NO₂、SO₂、O₃ μg/m³
CO mg/m³
风速 m/s
压强 Pa
降水量 mm/m²(附件原标注)
温度 °C
湿度 rh%
时间 YY/MM/DD H:M

问题1:两类站点的探索性分析

对自建点和国控点的数据进行探索性数据分析。

问题2:差异的影响因素

分析导致两类站点数据出现差异的因素。

问题3:建立校准模型

以国控点数据为依据,建立数学模型,对自建点数据实施校准。

附件与来源

下载2019年国赛官方题目与附件包,使用其中的D-2019中文/目录。原题PDF位于D-2019中文/CUMCM-2019-Problem-D-Chinese.pdf

来源:全国大学生数学建模竞赛2019年赛题发布页。核对日期:2026年9月22日。