基于MODIS數(shù)據(jù)與HJ星的氣溶膠光學(xué)厚度反演研究
本文選題:MODIS + HJ-1; 參考:《廣西師范學(xué)院》2015年碩士論文
【摘要】:近年,空氣質(zhì)量污染的相關(guān)研究及治理已受到普遍關(guān)注,本文應(yīng)大氣環(huán)境質(zhì)量的高分辨率、大范圍、實(shí)時(shí)監(jiān)測需要,運(yùn)用經(jīng)典暗像元法對南寧市MODIS、HJ星數(shù)據(jù)進(jìn)行氣溶膠光學(xué)厚度反演。得到2013年反演結(jié)果并與AERONET網(wǎng)站的觀測數(shù)據(jù)進(jìn)行精度驗(yàn)證,再進(jìn)行相關(guān)內(nèi)容的研究與分析?紤]到氣溶膠模式很大一部分取決于氣溶膠源涉及的成分以及周邊地區(qū)的氣溶膠類型,所以本次將南寧市所在北部灣地區(qū)的特殊地理位置、氣候條件考慮在內(nèi)。根據(jù)前人對AOD與PM地面監(jiān)測值相關(guān)性的研究,本文也提出進(jìn)行氣溶膠厚度反演值與PM值擬合模型的建立,實(shí)現(xiàn)利用遙感反演進(jìn)行大范圍空氣質(zhì)量、PM含量的監(jiān)測。最后,基于前人對氣溶膠光學(xué)厚度與下墊面情況的探討,本文將2013年南寧市土地覆被數(shù)據(jù)、數(shù)字高程數(shù)據(jù)與2011-2013年HJ星的氣溶膠光學(xué)厚度反演值進(jìn)行分析,研究不同季節(jié)下不同土地利用類型、不同高程下的氣溶膠厚度值變化。其中對于MODIS數(shù)據(jù)受云層干擾大的特點(diǎn),采用波段組合式的云掩膜算法預(yù)處理數(shù)據(jù),而對于HJ星數(shù)據(jù)采用逐像元推算幾何參數(shù)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。反演結(jié)果與AERONET(Aerosol Robotic Network)網(wǎng)站公布的2013年Bac_Giang(北江)、MuKdahan(穆達(dá)漢)和Hongkong_poly(香港)站的氣溶膠觀測結(jié)果進(jìn)行精度驗(yàn)證。對比顯示,兩者的反演結(jié)果均能達(dá)到研究所要求的精度,其中MODIS反演結(jié)果相關(guān)系數(shù)為0.626,HJ星反演結(jié)果相關(guān)系數(shù)為0.764。且HJ星的反演精度比MODIS數(shù)據(jù)反演精度提高了10.45%。由于其特殊的地理位置以及受氣候影響的關(guān)系,進(jìn)行不同季節(jié)采用不同氣溶膠模式進(jìn)行反演研究。得出:采用的大陸型氣溶膠模式反演的北部灣春、秋、冬季氣溶膠光學(xué)厚度與AERONET網(wǎng)站上公布的結(jié)果具有好更的相似性,而采用的海洋型氣溶膠模式反演的北部灣夏季氣溶膠光學(xué)厚度與AERONET網(wǎng)站上公布的結(jié)果能更好的吻合。再利用此不同氣溶膠模式對南寧市2004年、2006年、2008年、2010年進(jìn)行反演。可以看出,自2006年氣溶膠厚度高值向東南方向移動,并在2008、2010年呈現(xiàn)向周邊擴(kuò)散趨勢。本文采用2013年10個(gè)月份的MODIS反演結(jié)果及南寧市環(huán)境監(jiān)測站8個(gè)站點(diǎn)監(jiān)測值進(jìn)行分析,得出:AOD與PM2.5的相關(guān)性要大于AOD與PM10的相關(guān)性;對于AOD與PM2.5,夏、秋兩季選用一元二次函數(shù)能更好的擬合,春季則適合用對數(shù)函數(shù)擬合,冬季用線性函數(shù)擬合;對于AOD與PM10,春、秋、冬三季均適合一元二次函數(shù)擬合,而夏季適合用對數(shù)函數(shù)擬合。從相關(guān)研究表明:春季農(nóng)用地與城鎮(zhèn)用地氣溶膠值較高,其余用地氣溶膠值較低;夏季高溫,全市氣溶膠厚度值整體有所下降;秋季城鎮(zhèn)用地氣溶膠厚度值仍較高,農(nóng)用地氣溶膠厚度值明顯增加;冬季,城鎮(zhèn)用地與農(nóng)用地的氣溶膠光學(xué)厚度有明顯增加。而高程與氣溶膠光學(xué)厚度呈現(xiàn)出負(fù)相關(guān),氣溶膠光學(xué)厚度隨著高程的增加而減少。從總體看,平原地區(qū)氣溶膠厚度值高于丘陵地區(qū),這是由于本身平原地區(qū)開闊易于氣溶膠擴(kuò)散,但平原地區(qū)多分布城鎮(zhèn),故受氣溶膠源的影響,123m以下平原地區(qū)氣溶膠值明顯高于其他地形。春季相對其他季節(jié)氣溶膠厚度值隨高程變化起伏較大,夏季由于受到春季氣溶膠高值區(qū)影響,327m至486m處丘陵相對秋、冬季較高,但高值部分低于春季。秋季氣溶膠光學(xué)厚度值整體隨高程值的增加而減小,其中,0至123m處平原的氣溶膠厚度值較高達(dá)到1以上,在123m至208m處平原氣溶膠值下降較明顯。冬季氣溶膠厚度高值區(qū)整體較秋季有所下降,趨勢與秋季相似,總體隨高程值增加而降低。486m以上山地的氣溶膠厚度值減小速度較秋季快。
[Abstract]:In recent years , the correlation research and control of air quality pollution have been paid more attention . In this paper , the inversion of aerosol optical thickness is carried out in the Beibu Gulf region , which is based on the characteristics of high resolution , wide range and real - time monitoring of atmospheric environment quality .
【學(xué)位授予單位】:廣西師范學(xué)院
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號】:X513;X87
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,本文編號:2054032
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