【摘要】：我國區(qū)域性大氣顆粒物污染問題日益突出,大氣細顆粒物污染成為最重要的大氣污染成分。大氣顆粒物具有空間分布不均勻、隨空氣運動而遷移擴散、時間變化大等特點。污染治理,監(jiān)測先行。只有對污染物空間分布充分了解,從污染源開始監(jiān)測和治理,才能有的放矢。遙感的大面積觀測和數(shù)據(jù)綜合性、可比性為區(qū)域污染提取的提供了可能的手段。本文主要基于地基和星載激光雷達技術(shù)研究點、面、區(qū)域大氣污染顆粒物監(jiān)測方法,促進對大氣污染顆粒物的認識。論文基于地基平臺和星載平臺的不同特點,首先對二者的數(shù)據(jù)差異進行了說明,對使用的地基激光雷達數(shù)據(jù)預(yù)處理、反演算法、應(yīng)用等進行了闡述。并基于地基激光雷達和星載激光雷達數(shù)據(jù)及對區(qū)域氣溶膠消光廓線特點進行了分析。在此基礎(chǔ)上,針對點、面、區(qū)域三個不同的尺度開展了大氣顆粒物的遙感監(jiān)測研究。首先,大氣污染是本地排放源與外來源的復(fù)合結(jié)果。為了研究激光雷達信號與工業(yè)點污染排放強度之間的關(guān)系,驗證激光雷達用于點污染源排放監(jiān)測的可操作性,通過可控排放實驗形式,實現(xiàn)對點污染源排放的監(jiān)測,建立污染指數(shù)因子監(jiān)測點污染源排放,實現(xiàn)通過主動遙感技術(shù)的污染強度判別。其次,大氣污染空間分布受污染源輻射影響大,小散污式點污染源位置分散,排放粗放,只有高空間分辨率的遙感監(jiān)測,才能夠滿足定位污染源和確定污染源輻射范圍的需求。文章通過激光雷達掃描觀測方式,不受被動遙感地氣耦合的影響,實現(xiàn)高空間分辨率的近地面污染遙感監(jiān)測。提出了基于氣象站觀測信息的動態(tài)閾值法,去除本底大氣的影響,對污染源影響區(qū)域和程度進行了估算。最后,針對衛(wèi)星遙感近地面細顆粒物質(zhì)量濃度反演中垂直訂正的需要,當(dāng)污染在一定高度處聚集時,指數(shù)分布假設(shè)誤差較大。提出利用高斯分布擬合得到代表近地面消光能力的等效標高方案,證明高斯分布擬合不僅適用于污染在一定高度聚集的情況,也適用于污染在近地面聚集的情況,通過形狀信息來提高近地面消光系數(shù)精度,提高衛(wèi)星遙感反演精度。并利用多傳感器衛(wèi)星協(xié)同觀測,驗證了方案的可行性。本文著眼于利用主動遙感手段監(jiān)測大氣顆粒物污染,針對不同的監(jiān)測需求,從點、面、區(qū)域的角度形成基于主動遙感技術(shù)的大氣顆粒物污染排放、輻射范圍和空間分布的監(jiān)測方案,從點、面、區(qū)域等不同尺度實現(xiàn)對大氣顆粒物污染的監(jiān)測。
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：X87;X513
【圖文】：

圖 1.1 人口加權(quán)平均 PM2.5質(zhì)量濃度變化趨勢Figure 1.1 Trends in population-weighted mean concentrations of particle mass with PM2.5圖 1.2 2015 年顆粒物污染導(dǎo)致的死亡(Cohen et al., 2017)Figure 1.2 Deaths attributable to ambient particulate matter pollution in 2015

2圖 1.2 2015 年顆粒物污染導(dǎo)致的死亡(Cohen et al., 2017)Figure 1.2 Deaths attributable to ambient particulate matter pollution in 2015大氣能見度降低是顆粒物造成的各種環(huán)境影響中最容易被人們感受到的。在太陽輻射穿過大氣層時，因氣體分子和大氣顆粒物的散射和吸收而產(chǎn)生了消光作用。數(shù)據(jù)顯示，干潔天氣大氣能見度可以達到 30 km 以上，特強沙塵暴中，水平能見度甚至可能不到 50 m，霾導(dǎo)致的能見度下降雖然不如沙塵明顯，但是

【參考文獻】

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本文編號：2713806