基于MODIS數(shù)據的城市地區(qū)AOD及PM2.5質量濃度反演
發(fā)布時間:2023-11-26 16:01
氣溶膠是大氣輻射收支平衡以及全球氣候變化的一個重要影響因素,并且對環(huán)境以及人體或其他生物的生理健康也有著很大的影響。隨著人們認知程度的提高,氣溶膠尤其是小粒徑可吸入顆粒物PM2.5等愈來愈受到重視,精確探測氣溶膠光學厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)及可入肺顆粒物PM2.5質量濃度對于研究環(huán)境空氣質量及氣候變化具有著重要意義。基于衛(wèi)星遙感技術探測氣溶膠信息是當前國內外研究的一個熱點問題,不同于傳統(tǒng)的地基探測方法,它擁有覆蓋范圍廣、獲取信息快捷、便利等特點,為人們實時了解大區(qū)域范圍內的大氣情況提供了可能。目前衛(wèi)星遙感探測氣溶膠技術在海洋和濃密植被覆蓋的陸地地區(qū)取得了較好的效果,但對于城市等高反射率區(qū)域效果并不理想,較高的地表反射率是城市地區(qū)AOD遙感反演的瓶頸。針對城市地區(qū)地表反射率較高、氣溶膠遙感反演產品精度較低的問題,本文基于幾何光學模型理論,以暗像元算法為基礎,通過耦合地表反射率的算法獲取紅光波段地表反射率,解決了城市等高反射率地區(qū)的地氣分離問題;然后結合與季節(jié)相適應的氣溶膠模式并采用適當參數(shù),通過調用6S輻射傳輸模型建立了適合城市地區(qū)的氣溶膠光學厚度查找...
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 大氣氣溶膠簡介
1.1.2 PM2.5及其危害
1.1.3 對地觀測計劃的實施及定量遙感的發(fā)展
1.1.4 AOD及PM2.5研究的重要性
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
1.2.3 存在問題
1.3 研究目的與意義
1.4 主要研究內容及技術路線
1.4.1 主要研究內容
1.4.2 技術路線
1.5 論文內容組織
第2章 MODIS數(shù)據反演陸地AOD原理與方法
2.1 MODIS數(shù)據簡介
2.1.1 MODIS簡介
2.1.2 MODIS數(shù)據產品及獲取
2.2 大氣輻射傳輸方程
2.3 陸地AOD遙感反演原理
2.4 陸地AOD遙感反演方法
2.4.1 暗像元算法
2.4.2 拓展暗像元算法
2.4.3 V5.2算法
2.4.4 結構函數(shù)法
2.4.5 Terra、Aqua雙星協(xié)同反演法
2.4.6 其他AOD反演算法
2.5 本章小結
第3章 城市地區(qū)AOD及PM2.5質量濃度反演
3.1 城市AOD及PM2.5質量濃度反演模型
3.2 云檢測與像元識別
3.2.1 云檢測
3.2.2 像元識別
3.3 城市地區(qū)地表反射率獲取
3.3.1 耦合地表反射率算法
3.3.2 MOD09地表反射率產品
3.4 城市地區(qū)查找表的建立
3.4.1 6S輻射傳輸模型
3.4.2 建立北方陸地城市查找表
3.5 AOD及PM2.5質量濃度反演
3.6 本章小結
第4章 實驗與結果分析
4.1 實驗設計
4.1.1 工作環(huán)境介紹
4.1.2 實驗總體設計
4.2 研究區(qū)域概況
4.2.1 地理位置
4.2.2 氣候環(huán)境情況
4.2.3 社會經濟概況
4.3 反演流程
4.4 反演結果驗證與精度評價
4.4.1 反演結果及分析
4.4.2 精度評價
4.5 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 主要內容及結論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的論文及科學研究經歷
本文編號:3868097
【文章頁數(shù)】:87 頁
【學位級別】:碩士
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摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景
1.1.1 大氣氣溶膠簡介
1.1.2 PM2.5及其危害
1.1.3 對地觀測計劃的實施及定量遙感的發(fā)展
1.1.4 AOD及PM2.5研究的重要性
1.2 國內外研究現(xiàn)狀
1.2.1 國外研究現(xiàn)狀
1.2.2 國內研究現(xiàn)狀
1.2.3 存在問題
1.3 研究目的與意義
1.4 主要研究內容及技術路線
1.4.1 主要研究內容
1.4.2 技術路線
1.5 論文內容組織
第2章 MODIS數(shù)據反演陸地AOD原理與方法
2.1 MODIS數(shù)據簡介
2.1.1 MODIS簡介
2.1.2 MODIS數(shù)據產品及獲取
2.2 大氣輻射傳輸方程
2.3 陸地AOD遙感反演原理
2.4 陸地AOD遙感反演方法
2.4.1 暗像元算法
2.4.2 拓展暗像元算法
2.4.3 V5.2算法
2.4.4 結構函數(shù)法
2.4.5 Terra、Aqua雙星協(xié)同反演法
2.4.6 其他AOD反演算法
2.5 本章小結
第3章 城市地區(qū)AOD及PM2.5質量濃度反演
3.1 城市AOD及PM2.5質量濃度反演模型
3.2 云檢測與像元識別
3.2.1 云檢測
3.2.2 像元識別
3.3 城市地區(qū)地表反射率獲取
3.3.1 耦合地表反射率算法
3.3.2 MOD09地表反射率產品
3.4 城市地區(qū)查找表的建立
3.4.1 6S輻射傳輸模型
3.4.2 建立北方陸地城市查找表
3.5 AOD及PM2.5質量濃度反演
3.6 本章小結
第4章 實驗與結果分析
4.1 實驗設計
4.1.1 工作環(huán)境介紹
4.1.2 實驗總體設計
4.2 研究區(qū)域概況
4.2.1 地理位置
4.2.2 氣候環(huán)境情況
4.2.3 社會經濟概況
4.3 反演流程
4.4 反演結果驗證與精度評價
4.4.1 反演結果及分析
4.4.2 精度評價
4.5 本章小結
第5章 結論與展望
5.1 主要內容及結論
5.2 展望
參考文獻
致謝
攻讀學位期間發(fā)表的論文及科學研究經歷
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