基于MODIS数据的PM2.5反演在大气污染监测中的应用Application of PM2.5 retrieval in air pollution monitoring with MODIS data
张智,白穆,游浩妍
摘要(Abstract):
针对基于传统10km气溶胶光学厚度产品计算PM2.5无法获得更为精细的PM2.5空间分布特征的问题,提出采用6S模型计算获得不同气溶胶光学厚度条件下辐射传输模型方程参数查找表,该查找表可以采用原始光谱波段信息进行数据反演,并结合暗像元法计算得到的地表反射率信息,在辐射传输模型方程计算结果的基础上进行线性插值获得1km气溶胶光学厚度,再利用地面实测PM2.5浓度数据,通过回归分析的方法,获得1km的PM2.5监测数据。以西安市为例,1km分辨率的PM2.5更进一步表现了西安市域内PM2.5的空间分布特征,具有明显的地形分异特征,而且呈现出从城区向郊区逐渐衰减的趋势。研究结果为小区域的PM2.5来源和变化分析提供了一种有效的技术途径。
关键词(KeyWords): PM2.5;监测;高分辨率;气溶胶光学厚度;MODIS;DDV
基金项目(Foundation): 国家测绘地理信息局科技发展计划项目(2011-03);; 地理空间信息工程国家测绘局重点实验室经费资助项目(201212)
作者(Author): 张智,白穆,游浩妍
DOI: 10.16251/j.cnki.1009-2307.2016.09.010
参考文献(References):
- [1]WANG J,XU X,SPURR R,et al.Improved algorithm for MODIS satellite retrievals of aerosol optical thickness over land in dusty atmosphere:Implications for air quality monitoring in China[J].Remote Sensing of Environment,2010,114:2575-2583.
- [2]李亚娟.基于MODIS的兰州市区冬季PM2.5浓度定量估算分析[D].兰州:西北师范大学,2013.
- [3]傅为.基于MODIS气溶胶光学厚度反演的PM10浓度监测[D].长沙:中南大学,2009.
- [4]王静,杨复沫,王鼎益,等.北京市MODIS气溶胶光学厚度和PM2.5质量浓度的特征及其相关性[J].中国科学院研究生院学报,2011,27(1):10-16.
- [5]郑卓云,陈良富,郑君瑜,等.高分辨率气溶胶光学厚度在珠三角及香港地区区域颗粒物监测中的应用研究[J].环境科学学报,2011,31(6):1154-1161.
- [6]饶玫瑰,苗放,叶成名,等.6S模型在成都平原气溶胶光学厚度反演中的应用研究[J].长江大学学报:自然科学版,2011,8(8):35-38.
- [7]王新强,杨世植,朱永豪,等.基于6S模型从MODIS图像反演陆地上空大气气溶胶光学厚度[J].量子电子学报,2003,20(5):629-634.
- [8]王中挺,陈良富,张莹,等.利用MODIS数据监测北京地区气溶胶[J].遥感技术与应用,2008,23(3):284-288.
- [9]KAUFMAN Y J,SENDRA C.Algorithm for automatic atmospheric corrrctions to visible an near-IR satellite imagery[J].Remote Sens,1988,9:1357-1381.
- [10]王中挺,陈良富,巩慧,等.CBERS02B卫星CCD传感器数据反演陆地气溶胶研究[J].遥感学报,2009,13(6):1047-1059.
- [11]王中挺,厉青,王桥,等.利用深蓝算法从HJ-1数据反演陆地气溶胶[J].遥感学报,2012,16(3):615-629.
- [12]张玉环,李正强,侯伟真,等.利用HJ-1CCD高分辨率传感器反演灰霾气溶胶光学厚度[J].遥感学报,2013,17(4):959-969.
- [13]VERMOTE E F,TANRéD,DEUZéJ L,et al.Second simulation of the satellite signalin the solar spectrum,6s:an overview[J].IEEE Transactions on Ge-Oscience and Remote Sensing,1997,35(3):675-686.
- [14]李晓静,刘玉洁,邱红,等.利用MODIS资料反演北京及其周边地区气溶胶光学厚度的方法研究[J].气象学报,2013,61(5):580-591.
- [15]ICHOKU C,CHU D A,MATTOO S,et al.A spatiotemporal approach for global validation and analysis of MODIS aerosol products[J].Geophysical Research Letters,2002,29(12):1616.