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本发明涉及环境监测与机器学习应用领域，具体为基于机器学习的环境空气监测数据AQI分级预警方法及系统；包括：通过获取多源空气监测数据并进行异常值裁剪、时间对齐和缺失值补全，基于历史均值和历史标准差进行滑动窗口切片与标准化；计算当前特征分布并与历史稳定窗口基准分布比较，分布变化值超阈值时更新模型参数得到更新权重；提取监测站点节点嵌入，计算站点重要度并裁剪时空异构图，生成时空聚合特征输入图聚合模型，得到AQI等级预测结果和预测AQI数值；当预测AQI数值高于预设等级边界时进行置信度校正并计算预警触发概率，输出AQI分级预警通知；本发明提高了连续监测数据进入后续分析链路时的规范性与可比性。