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Category: Data & AnalyticsNo API key required

环境空气质量分析

空气质量 WORD 研判报告生成流水线。当用户提供城市国控监测站点的逐小时空气质量 Excel(含 PM2.5/PM10/SO2/NO2/CO/O3/AQI)以及逐小时气象 Excel(温度/湿度/风速/降水等),并希望生成结构化的中文 WORD 分析报告(含图表、等级统计、月度/周度特征、气象相关性、站点差异、国标对比、来源分析与管控建议)时,使用本技能。通常与 atmospheric-analysis-basic(基础版研判流程)配合调用。触发词:空气质量报告、空气研判、生成空气质量分析、站点数据分析、污染过程报告、导出 WORD 报告。

personAuthor: user_b00e22c2hubcommunity

空气质量 WORD 研判报告生成技能

将「多站点逐小时空气质量 + 气象」Excel 数据,转换为一份图文配合的中文 WORD 研判报告。 分析口径遵循 atmospheric-analysis-basic(基础版 v1.5)七步流程,并在其基础上补全报告结构。

输入数据要求

  • 站点文件(可多个,建议 2 个以上国控站):列为 时间, 省份, 城市, 站点, NO₂, O₃, SO₂, NO, NOₓ, CO, PM₁₀, PM₂.₅, AQI。 注意原始列名可能含 Unicode 下标(NO₂/O₃/SO₂/PM₁₀/PM₂.₅),脚本已自动归一化为 NO2/O3/SO2/CO/PM10/PM2.5。
  • 气象文件:列为 时间, 温度, 相对湿度, 气压, 风向, 风速, 降水量(列名以实际为准,脚本按“降水量”读取降水)。
  • 两文件时间分辨率需一致(均为逐小时),时间列可被 pd.to_datetime 解析。

处理流程

  1. 数据检查:统计各污染物逐小时缺测率、识别异常小时(SO2>400、PM10>800、PM2.5>400、O3>300、CO>5)。
  2. 城市整体值:逐小时取各站点均值(单站缺测则用另一站);剔除不足 20 小时的日。
  3. 日聚合 + AQI:城市日均浓度 → 按 HJ 633-2012 反算 IAQI(PM2.5/PM10/SO2/NO2/CO 用 24h 均值,O3 用 MDA8 日最大 8h 滑动平均),AQI 取各污染物 IAQI 最大值;AQI>50 时记录首要污染物。
  4. 统计:等级天数与占比、月度/周度均值、气象相关性(与各污染物 Pearson r)、站点差异(均值/相关)、与 GB 3095-2012 二级限值对比。
  5. 图表:PM2.5/PM10 时序、O3 MDA8 时序、等级饼图、月度柱状、气象散点、站点对比,共 6 张 PNG。
  6. 生成 WORD:按“研判结论 → 数据依据 → 污染物趋势与达标 → 等级统计 → 月度周度 → 气象影响 → 站点差异 → 主要污染物与来源 → 国标对比 → 不确定性 → 管控建议”输出,嵌入图表与表格。

使用方法

技能内含两个脚本(scripts/):

  • build_report.py:读取 Excel → 输出 report_assets/stats.jsondaily.csv 与 6 张 PNG 图表。 参数:--wea 气象.xlsx --dl 站点A.xlsx --xx 站点B.xlsx --out 输出目录(均有默认路径,可省略)。
  • make_docx.py:读取 stats.json + 图表 → 输出 WORD。 参数:--out 输出目录 --docx 报告.docx

典型执行(在已安装 pandas/openpyxl/matplotlib/python-docx 的 Python 环境):

python scripts/build_report.py --wea 气象.xlsx --dl 站点A.xlsx --xx 站点B.xlsx --out ./out
python scripts/make_docx.py --out ./out --docx ./白银市空气质量分析报告.docx

依赖隔离:优先在托管 venv(~/.workbuddy/binaries/python/envs/default)中 pip install pandas openpyxl matplotlib python-docx 后运行,避免污染用户环境。

关键标准(详见 references/standards.md)

  • HJ 633-2012 IAQI 断点AQI 等级区间(优 0–50 / 良 51–100 / 轻度 101–150 / 中度 151–200 / 重度 201–300 / 严重 301–500)。
  • GB 3095-2012 二级标准:PM2.5 年均 35、日均 75;PM10 年均 70、日均 150;SO2 年均 60、日均 150;NO2 年均 40、日均 80;CO 日均 4 mg/m³;O3 8h 160 μg/m³。

注意事项

  • 原始数据年份可能与用户口述不符(本例数据实为 2026 年但需求写 2024),以实际数据为准并在报告中标注。
  • 城市 AQI 由两站均值浓度反算,与直接平均两站 AQI 略有差异;基础版定位不替代官方会商结论,表述用“初步判断/可能与…有关”。
  • 缺测率约 9%–12% 时整体趋势不受影响;异常小时保留原值并在不确定性说明中标注。