【摘要】：20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)工業(yè)迅猛發(fā)展,城市化進(jìn)程大大加快,由此帶來(lái)諸多環(huán)境問(wèn)題,城市大氣污染尤其受到人們的關(guān)注。雖然最近十年我國(guó)注重清潔生產(chǎn),污染排放強(qiáng)度逐漸降低,大氣污染仍是我國(guó)面臨的最嚴(yán)峻挑戰(zhàn)之一。由于受到監(jiān)測(cè)站點(diǎn)分布和監(jiān)測(cè)費(fèi)用的影響,大氣污染的常規(guī)監(jiān)測(cè)難以獲得大范圍、長(zhǎng)時(shí)序的大氣污染信息。而遙感數(shù)據(jù)以其宏觀性、經(jīng)濟(jì)性、實(shí)時(shí)性等特點(diǎn),可以大范圍地對(duì)大氣污染情況進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。 本文基于大氣輻射傳輸理論,應(yīng)用Terra/MODIS (moderate resolution imaging spectro-radiometer,中分辨率成像光譜儀)數(shù)據(jù),對(duì)鄭州市2006～2011年大氣污染進(jìn)行了定量遙感動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)試驗(yàn)研究,提出了一套切實(shí)可行的城市大氣污染監(jiān)測(cè)方法,得出如下結(jié)論： (1)提出了反演城市地區(qū)氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)的改進(jìn)算法。首先運(yùn)用地表溫度對(duì)遙感輻射率進(jìn)行熱力學(xué)溫度定標(biāo),并通過(guò)與地基遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析確定參與反演的波段組合,在回歸方法上對(duì)自變量進(jìn)行了非線(xiàn)性轉(zhuǎn)換,并根據(jù)NDVI (Normalized difference Vegetation Index,歸一化植被指數(shù))值的大小對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分組,反演精度得到很大提高。 (2)經(jīng)過(guò)氣溶膠標(biāo)高(ASH)、Angstrom波長(zhǎng)指數(shù)、大氣水汽含量(WVA)校正的AOD模型較好地模擬了大氣污染指數(shù)(API),應(yīng)用此模型可以繪出每日的API分布圖,彌補(bǔ)了傳統(tǒng)大氣監(jiān)測(cè)以點(diǎn)帶面的不足。 (3)基于MODIS數(shù)據(jù)的城市地表溫度反演,在覃志豪等人算法的基礎(chǔ)上,根據(jù)城市地物的輻射特征,對(duì)大氣透過(guò)率和地表比輻射率的計(jì)算方法進(jìn)行了改進(jìn),反演精度有了明顯提高。 (4)本文對(duì)基于MODIS數(shù)據(jù)反演大氣水汽含量的兩通道和三通道方法進(jìn)行改進(jìn),使得反演的精度有了較大的提高,適用于城市地區(qū)大氣水汽含量的反演。 (5)本文運(yùn)用MODIS數(shù)據(jù),分析了鄭州市2006～2011年AOD、Angstrom波長(zhǎng)指數(shù)、氣溶膠標(biāo)高和大氣污染指數(shù)的動(dòng)態(tài)變化。結(jié)果表明：①除2009年外,鄭州市每年均是夏季AOD水平最高,春、秋次之,冬季最低。②建成區(qū)和農(nóng)業(yè)用地氣溶膠Angstrom波長(zhǎng)指數(shù)四季變化趨勢(shì)一致,都是夏季最高,冬季最低,春、秋次之。城市中心地區(qū)氣溶膠Angstrom波長(zhǎng)指數(shù)低于周邊地區(qū)。③鄭州市氣溶膠標(biāo)高呈明顯的上升趨勢(shì),只在2009年略微下降。每年均是夏季最高,冬季最低,春秋次之。氣溶膠標(biāo)高的分布基本與光學(xué)厚度一致。鄭州市郊區(qū)氣溶膠標(biāo)高越來(lái)越接近中心城區(qū)。④鄭州市大氣污染的高值區(qū)分布在城市中心區(qū),而且中心區(qū)的污染有逐漸增大的趨勢(shì),而周邊地區(qū)則有反復(fù),總的來(lái)說(shuō)有逐漸減小的趨勢(shì)。
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2012
【分類(lèi)號(hào)】：X87;X831

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本文編號(hào)：2660842