發(fā)布時(shí)間：2017-04-11 08:22

  本文關(guān)鍵詞：基于MODIS數(shù)據(jù)的京津冀地區(qū)霾及顆粒物濃度遙感監(jiān)測方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：霾主要是由懸浮在大氣中的氣溶膠顆粒物所造成的。目前霾的研究集中在天氣成因、污染機(jī)理和人體健康等方面,對霾的監(jiān)測方法和指標(biāo)研究較少,并且對霾顆粒物質(zhì)量濃度遙感估算是通過氣溶膠光學(xué)厚度與顆粒物濃度二者建立統(tǒng)計(jì)關(guān)系、進(jìn)而定量推算出顆粒物濃度的時(shí)空分布。但氣溶膠光學(xué)厚度反演算法需要假設(shè)的條件比較多,公式也很復(fù)雜。基于這些原因探索直接利用遙感圖像本身特征來監(jiān)測灰霾及估算大氣顆粒物質(zhì)量濃度就顯得十分必要。本文立足于遙感圖像本身特征利用2014年10月份的MODIS LIB. MYD03以及地面觀測數(shù)據(jù),探索研究了兩種監(jiān)測灰霾及估算大氣顆粒物質(zhì)量濃度的方法分別為：(1)采取MODIS紅綠藍(lán)三個(gè)波段真彩色合成方法判識灰霾的空間分布,并用RGB反射率值與地面觀測大氣顆粒物質(zhì)量濃度建立多元線性回歸方程,估算大氣顆粒物濃度。(2)結(jié)合每日地表反射率MYD09GA數(shù)據(jù)利用圖像運(yùn)算的霾優(yōu)化變換(Haze Optimization Transformation, HOT)方法基于頻率分布法和閡值技術(shù)提取霾的分布信息,并估算大氣顆粒物質(zhì)量濃度。最后基于以上研究,利用數(shù)字高程模型(DEM)、MYD08氣溶膠光學(xué)厚度月平均數(shù)據(jù)以及氣象數(shù)據(jù)從地形地貌對京津冀發(fā)生霾的內(nèi)外原因作分析。研究結(jié)果表明：(1)MODIS真彩色合成能夠很好的判識霾的空間分布：RGB反射率與大氣顆粒物質(zhì)量濃度之間具有顯著性相關(guān),置信度水平為0.001(雙尾),與PM2.5、PM10的相關(guān)系數(shù)分別是0.68和0.65；其構(gòu)建的多元線性回歸方程擬合精度分別為86.8%和76.3%,擬合精度高。(2)HOT影像得到的HOT值和地面站觀測大氣顆粒物質(zhì)量濃度之間的回歸結(jié)果得出：HOT與大氣顆粒物質(zhì)量濃度之間具有顯著性相關(guān),置信度水平0.001(雙尾),與PM2.5、PM10的相關(guān)系數(shù)分別為0.435和0.440；其建立的一元二次模型的精度分別為76.8%和87.1%,模型的精度較高。(3)對比兩種方法分析發(fā)現(xiàn)：兩種方法的精度差不多,都能達(dá)到很好的效果,但RGB方法是屬于一種統(tǒng)計(jì)關(guān)系而HOT方法是一種機(jī)理研究方法,相比較而言HOT方法更適合于推廣應(yīng)用。(4)從霾氣溶膠顆粒物分布和成因分析得出：張家口和承德市及其以北地區(qū)的氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)0.2，保定石家莊西北部的AOD在0.2-0.3之間,而其東南部地區(qū)的AOD在0.4-0.6之間,北京北部地區(qū)的AOD值在0.4-0.5之間,京津冀地區(qū)其他地方的AOD在0.5-0.8之間,總體上來說京津冀地區(qū)南邊的AOD大于北邊,也就是平原區(qū)域的AOD要高于北邊海拔高的區(qū)域,并且京津冀平原地區(qū)AOD的分布從南到北逐漸減少。西北部海拔相對高,使得東北風(fēng)輸送顆粒物時(shí)受阻擋導(dǎo)致京津冀平原大氣污染物聚集。
【關(guān)鍵詞】：RS技術(shù) 霧霾 圖像處理 地形分析 空間分布
【學(xué)位授予單位】：安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：X513;X87
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-13
• 1 引言13-23
• 1.1 選題背景及意義13-15
• 1.1.1 選題背景13-14
• 1.1.2 選題意義14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究進(jìn)展15-21
• 1.2.1 國外研究進(jìn)展15-18
• 1.2.2 國內(nèi)研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3 研究目標(biāo)、內(nèi)容與技術(shù)路線21-23
• 1.3.1 研究目標(biāo)21
• 1.3.2 研究內(nèi)容21-22
• 1.3.3 技術(shù)路線22-23
• 2 數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)預(yù)處理23-35
• 2.1 研究區(qū)域概況23-25
• 2.2 數(shù)據(jù)來源25-28
• 2.2.1 MODIS數(shù)據(jù)和產(chǎn)品25-27
• 2.2.2 地面站PM數(shù)據(jù)27
• 2.2.3 地面氣象站數(shù)據(jù)和DEM27-28
• 2.3 數(shù)據(jù)預(yù)處理28-31
• 2.3.1 遙感數(shù)據(jù)預(yù)處理28-30
• 2.3.2 PM質(zhì)量濃度的預(yù)處理30
• 2.3.3 氣象數(shù)據(jù)預(yù)處理30-31
• 2.4 原理方法31-34
• 2.4.1 霾遙感監(jiān)測的基本原理31-32
• 2.4.2 霾的識別方法32
• 2.4.3 霾優(yōu)化變換算法(HOT)原理32-34
• 2.5 本章小結(jié)34-35
• 3 灰霾監(jiān)測識別及顆粒物濃度監(jiān)測35-51
• 3.1 灰霾監(jiān)測與識別35-40
• 3.1.1 灰霾監(jiān)測識別35-38
• 3.1.2 RGB估算大氣污染顆粒物38-40
• 3.2 霾優(yōu)化變換法(HOT)監(jiān)測霾分布和顆粒物估算40-50
• 3.2.1 確定晴空線40-41
• 3.2.2 HOT法提取霾的分布41-43
• 3.2.3 HOT估算大氣污染顆粒物43-48
• 3.2.4 模型分析48-50
• 3.3 本章小結(jié)50-51
• 4 京津冀霧霾成因的地形分析51-59
• 4.1 京津冀地區(qū)污染現(xiàn)狀51-53
• 4.2 京津冀霧霾成因的地形分析53-57
• 4.2.1 京津冀地區(qū)霧霾發(fā)生內(nèi)因53-56
• 4.2.2 京津冀地區(qū)霧霾發(fā)生外因56-57
• 4.3 京津冀地區(qū)霧霾防治的幾點(diǎn)思考57-58
• 4.4 本章小結(jié)58-59
• 5 結(jié)論與展望59-61
• 5.1 結(jié)論59
• 5.2 創(chuàng)新與不足59-60
• 5.3 展望60-61
• 參考文獻(xiàn)61-69
• 附錄69-77
• 致謝77-79
• 作者簡介及讀研期間主要科研成果79-80

【參考文獻(xiàn)】

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  本文關(guān)鍵詞：基于MODIS數(shù)據(jù)的京津冀地區(qū)霾及顆粒物濃度遙感監(jiān)測方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：298673