摘要: 随着工业化和城市化的加速发展,空气污染已成为全球面临的重大环境问题之一。本研究旨在通过对2010至2014年间逐小时收集的城市空气污染和气象数据进行深入分析,探索不同预测模型在空气质量(PM2.5浓度)预测中的表现。通过使用多重插补法处理数据集中的缺失值,研究构建了长短期记忆网络(LSTM)、ARIMA (1, 0, 1)和ARIMA (2, 0, 2)模型,对PM2.5浓度进行预测。结果表明,LSTM模型在评估指标中均显著优于ARIMA模型,验证了LSTM在处理复杂时间序列数据中的高效性。ARIMA (2, 0, 2)虽然性能优于ARIMA (1, 0, 1),但与LSTM相比仍有较大差距。这项研究不仅提升了对空气质量动态的预测准确性,还为城市环境监测和公共健康管理提供了有力的数据支撑,进一步强调了高级机器学习技术在环境科学中的应用潜力。