大氣污染天地空一體化監(jiān)測技術體系建立研究
發(fā)布時間:2021-02-11 17:14
如今以細顆粒物和臭氧為主的大氣復合污染以及區(qū)域性的環(huán)境污染是我國急需解決的環(huán)境問題,傳統(tǒng)單一的環(huán)境監(jiān)測技術已經(jīng)無法滿足現(xiàn)在環(huán)境管理的需求,本文通過集成課題提供的監(jiān)測技術,建成復雜地形下的天地空一體化大氣污染立體監(jiān)測技術體系,形成相關的質(zhì)量控制方法,發(fā)展數(shù)據(jù)融合與綜合應用平臺,在成渝地區(qū)開展技術應用示范,實現(xiàn)環(huán)境現(xiàn)狀質(zhì)量展示、污染物溯源、污染預測預警等。本文主要結(jié)論如下:1.圍繞成都的傳輸通道,主要有向南經(jīng)樂山達宜賓、瀘州;向北影響綿陽、德陽。圍繞重慶的傳輸通道,主要是沿川東褶皺帶的西南-東北方向傳輸,南充-合川-重慶-瀘州。盆地中部城市傳輸通道,為南充-遂寧-資陽-眉山-雅安。2.初步形成復雜地形下天地空一體化監(jiān)測體系,在復雜地形條件下開展天地空一體化監(jiān)測,應具備的兩個尺度的監(jiān)測能力,分別為:區(qū)域傳輸尺度和局地重點源區(qū)尺度。區(qū)域傳輸尺度的觀測需要在現(xiàn)有監(jiān)測站點的基礎上,充分考慮區(qū)域輸送特征,在關鍵輸送通道上補充立體監(jiān)測能力,體現(xiàn)天地空一體化在污染物立體分布監(jiān)測方面的優(yōu)勢。對于局地重點源區(qū),需要在更小的空間尺度和更短的時間尺度上迅速獲取大氣污染物的三維空間分布,應充分利用DOAS系統(tǒng)、車...
【文章來源】:重慶工商大學重慶市
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
無人機示意圖
重慶工商大學碩士學位論文12圖2-2系留飛艇探測系統(tǒng)2.4天基平臺構建了基于星地-主被動觀測聯(lián)合的區(qū)域PM2.5精準估算方法;實現(xiàn)面向復雜地形與氣象環(huán)境的污染氣體衛(wèi)星遙感高精度反演方法;實現(xiàn)成渝地區(qū)NO2和O3產(chǎn)品的逐日發(fā)布衛(wèi)星觀測載荷如表2-3所示。表2-3衛(wèi)星載荷載荷名稱觀測參數(shù)觀測時刻時間分辨率空間分辨率Himawari-8/AHI真彩圖、AOD、PM2.5靜止衛(wèi)星30分鐘1kmSuomi-NPP/VIIRSAOD、PM2.513:301天750mTERRA/MODISAOD、PM2.510:301天1kmAQUA/MODISAOD、PM2.513:301天1kmAURA/OMINO213:451天0.25°Suomi-NPP/OMPSO3柱濃度13:301天0.25°
監(jiān)測網(wǎng)絡與設計13監(jiān)測網(wǎng)絡與設計環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測是用于評估環(huán)境空氣質(zhì)量,制定大氣污染控制策略的基矗而這項工作的最終目的是為了實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性、可比性、準確性、精密性和完整性,而最基本的便是代表性,若缺乏代表性整個監(jiān)測將變得沒有意義[77,78]。成渝地區(qū)在地貌構成上,最典型的特點是山多河多,下墊面復雜。優(yōu)化監(jiān)測網(wǎng)絡設計以希望使監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性,同時提升其準確性和針對性,一定程度上提升進行環(huán)境管理的效率。3.1成渝地區(qū)傳輸通道識別3.1.1氣象數(shù)據(jù)分析根據(jù)四川省氣象資料和監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,四川盆地中部區(qū)域存在一條明顯傳輸通道(廣安→南充→遂寧→資陽→眉山→樂山→雅安傳輸通道)。根據(jù)四川識川西平原城市群大氣污染(灰霾)特征和成因研究》成果表明[79],受四川盆地特殊的下墊面地形影響,導致入川氣流在四川區(qū)域輸送呈現(xiàn)多樣化特性。污染物邊界層的傳輸大致有三條路徑。第一條:氣流沿達州開江縣和宣漢縣→巴中→廣元流動,匯集于綿陽江油市;第二條:氣流沿廣安鄰水縣、達州宣漢縣和萬源市→南充→遂寧、綿陽南部→德陽、資陽和成都→眉山流動,匯集于樂山和雅安;第三條:氣流沿瀘州古藺縣和合江縣→內(nèi)江→自貢→宜賓流動,在宜賓和瀘州形成渦流[80]。其中第二條傳輸路徑使秋冬季該傳通道上的城市空氣質(zhì)量等級較周邊城市往往低1-2個等級。圖3-1邊界層流場傳輸途徑
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新中國成立70年來的中國大氣科學研究:大氣物理與大氣環(huán)境篇[J]. 王體健,高太長,張宏昇,葛茂發(fā),雷恒池,張培昌,張鵬,陸春松,劉超,張華,張強,廖宏,闞海東,馮兆忠,張義軍,郄秀書,蔡旭暉,李蒙蒙,劉磊,佟勝睿. 中國科學:地球科學. 2019(12)
[2]第4章 地球大氣的衛(wèi)星觀測[J]. 史蒂文·阿克曼,S.PLATNICK,P.K.BHARTIA,B.DUNCAN,T.L’ECUYER,A.HEIDINGER,G.SKOFRONICK-JACKSON,N.LOEB,T.SCHMIT,N.SMITH,侯美亭,李婧華. 氣象科技進展. 2019(S1)
[3]衛(wèi)星遙感及圖像處理平臺發(fā)展[J]. 趙忠明,高連如,陳東,岳安志,陳靜波,劉東升,楊健,孟瑜. 中國圖象圖形學報. 2019(12)
[4]2018年國外對地觀測衛(wèi)星發(fā)展綜述[J]. 龔燃,劉韜. 國際太空. 2019(02)
[5]基于移動激光雷達觀測的徐州市區(qū)氣溶膠分布特征[J]. 樊文智,秦凱,韓旭,鄒家恒,李一蜚. 中國環(huán)境科學. 2018(08)
[6]紫外大氣甲醛衛(wèi)星遙感反演方法和研究現(xiàn)狀[J]. 朱松巖,余超,李小英,陳良富,祝好. 中國環(huán)境科學. 2018(05)
[7]大氣氣溶膠的衛(wèi)星遙感及其在氣候和環(huán)境研究中的應用[J]. 陳洪濱,范學花,夏祥鰲. 大氣科學. 2018(03)
[8]大氣污染光學遙感技術及發(fā)展趨勢[J]. 劉文清,陳臻懿,劉建國,謝品華,張?zhí)焓?闞瑞峰,徐亮. 中國環(huán)境監(jiān)測. 2018(02)
[9]禪城:打造“上天入地”的立體監(jiān)控[J]. 鄭萍. 環(huán)境. 2018(03)
[10]基于激光雷達掃描觀測的散布點污染源監(jiān)測[J]. 呂陽,李正強,謝劍鋒,張豐,劉小強,劉詔,謝一凇,許華,陳興峰. 中國環(huán)境科學. 2017(11)
博士論文
[1]基于遙感和GIS的海上溢油風險識別及區(qū)劃研究[D]. 邴磊.中國科學院大學(中國科學院煙臺海岸帶研究所) 2019
[2]基于Himawari-8/AHI數(shù)據(jù)的氣溶膠光學厚度反演和沙塵監(jiān)測研究[D]. 佘璐.中國科學院大學(中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所) 2018
[3]華北典型污染地區(qū)對流層NO2和SO2柱濃度的MAX-DOAS觀測研究[D]. 靳軍莉.中國氣象科學研究院 2016
[4]紫外高光譜廓線探測儀遙感信息定量化研究[D]. 崔程光.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2016
[5]我國典型城市空氣污染特征及其健康影響和預報研究[D]. 張瑩.蘭州大學 2016
[6]衛(wèi)星臭氧資料的質(zhì)量控制與同化及其對熱帶氣旋模擬的影響研究[D]. 劉寅.南京信息工程大學 2015
[7]區(qū)域大氣污染地方政府合作網(wǎng)絡治理機制研究[D]. 羅冬林.南昌大學 2015
[8]基于衛(wèi)星遙感的我國PM2.5時空分布研究[D]. 馬宗偉.南京大學 2015
[9]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學 2014
[10]我國典型城市和高山地區(qū)碳質(zhì)氣溶膠及單顆;旌蠣顟B(tài)研究[D]. 周聲圳.山東大學 2014
碩士論文
[1]2001-2017年新疆氣溶膠光學厚度時空分布及影響因素研究[D]. 張明遠.江西理工大學 2019
[2]區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風險評估研究[D]. 黃廷倫.中共四川省委黨校 2018
[3]利用MAX-DOAS技術反演上海地區(qū)氣溶膠消光系數(shù)廓線及對流層NO2、HCHO垂直柱濃度[D]. 魏婉琳.云南大學 2018
[4]基于無人機的大氣污染監(jiān)測平臺設計及應用[D]. 魯斯嘉.上海交通大學 2017
[5]四川省大氣污染物輸送規(guī)律及大氣污染聯(lián)防聯(lián)控技術研究[D]. 林娜.西南交通大學 2015
[6]昆明市PM2.5中主要水溶性無機離子污染特征及來源分析[D]. 徐玲.昆明理工大學 2015
[7]重點污染源在線監(jiān)控應用技術研究[D]. 李妍.內(nèi)蒙古大學 2013
[8]光化學煙霧的形成機制及其防治措施[D]. 靳衛(wèi)齊.長安大學 2008
本文編號:3029445
【文章來源】:重慶工商大學重慶市
【文章頁數(shù)】:86 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
無人機示意圖
重慶工商大學碩士學位論文12圖2-2系留飛艇探測系統(tǒng)2.4天基平臺構建了基于星地-主被動觀測聯(lián)合的區(qū)域PM2.5精準估算方法;實現(xiàn)面向復雜地形與氣象環(huán)境的污染氣體衛(wèi)星遙感高精度反演方法;實現(xiàn)成渝地區(qū)NO2和O3產(chǎn)品的逐日發(fā)布衛(wèi)星觀測載荷如表2-3所示。表2-3衛(wèi)星載荷載荷名稱觀測參數(shù)觀測時刻時間分辨率空間分辨率Himawari-8/AHI真彩圖、AOD、PM2.5靜止衛(wèi)星30分鐘1kmSuomi-NPP/VIIRSAOD、PM2.513:301天750mTERRA/MODISAOD、PM2.510:301天1kmAQUA/MODISAOD、PM2.513:301天1kmAURA/OMINO213:451天0.25°Suomi-NPP/OMPSO3柱濃度13:301天0.25°
監(jiān)測網(wǎng)絡與設計13監(jiān)測網(wǎng)絡與設計環(huán)境空氣質(zhì)量監(jiān)測是用于評估環(huán)境空氣質(zhì)量,制定大氣污染控制策略的基矗而這項工作的最終目的是為了實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的代表性、可比性、準確性、精密性和完整性,而最基本的便是代表性,若缺乏代表性整個監(jiān)測將變得沒有意義[77,78]。成渝地區(qū)在地貌構成上,最典型的特點是山多河多,下墊面復雜。優(yōu)化監(jiān)測網(wǎng)絡設計以希望使監(jiān)測數(shù)據(jù)具有代表性,同時提升其準確性和針對性,一定程度上提升進行環(huán)境管理的效率。3.1成渝地區(qū)傳輸通道識別3.1.1氣象數(shù)據(jù)分析根據(jù)四川省氣象資料和監(jiān)測數(shù)據(jù)顯示,四川盆地中部區(qū)域存在一條明顯傳輸通道(廣安→南充→遂寧→資陽→眉山→樂山→雅安傳輸通道)。根據(jù)四川識川西平原城市群大氣污染(灰霾)特征和成因研究》成果表明[79],受四川盆地特殊的下墊面地形影響,導致入川氣流在四川區(qū)域輸送呈現(xiàn)多樣化特性。污染物邊界層的傳輸大致有三條路徑。第一條:氣流沿達州開江縣和宣漢縣→巴中→廣元流動,匯集于綿陽江油市;第二條:氣流沿廣安鄰水縣、達州宣漢縣和萬源市→南充→遂寧、綿陽南部→德陽、資陽和成都→眉山流動,匯集于樂山和雅安;第三條:氣流沿瀘州古藺縣和合江縣→內(nèi)江→自貢→宜賓流動,在宜賓和瀘州形成渦流[80]。其中第二條傳輸路徑使秋冬季該傳通道上的城市空氣質(zhì)量等級較周邊城市往往低1-2個等級。圖3-1邊界層流場傳輸途徑
【參考文獻】:
期刊論文
[1]新中國成立70年來的中國大氣科學研究:大氣物理與大氣環(huán)境篇[J]. 王體健,高太長,張宏昇,葛茂發(fā),雷恒池,張培昌,張鵬,陸春松,劉超,張華,張強,廖宏,闞海東,馮兆忠,張義軍,郄秀書,蔡旭暉,李蒙蒙,劉磊,佟勝睿. 中國科學:地球科學. 2019(12)
[2]第4章 地球大氣的衛(wèi)星觀測[J]. 史蒂文·阿克曼,S.PLATNICK,P.K.BHARTIA,B.DUNCAN,T.L’ECUYER,A.HEIDINGER,G.SKOFRONICK-JACKSON,N.LOEB,T.SCHMIT,N.SMITH,侯美亭,李婧華. 氣象科技進展. 2019(S1)
[3]衛(wèi)星遙感及圖像處理平臺發(fā)展[J]. 趙忠明,高連如,陳東,岳安志,陳靜波,劉東升,楊健,孟瑜. 中國圖象圖形學報. 2019(12)
[4]2018年國外對地觀測衛(wèi)星發(fā)展綜述[J]. 龔燃,劉韜. 國際太空. 2019(02)
[5]基于移動激光雷達觀測的徐州市區(qū)氣溶膠分布特征[J]. 樊文智,秦凱,韓旭,鄒家恒,李一蜚. 中國環(huán)境科學. 2018(08)
[6]紫外大氣甲醛衛(wèi)星遙感反演方法和研究現(xiàn)狀[J]. 朱松巖,余超,李小英,陳良富,祝好. 中國環(huán)境科學. 2018(05)
[7]大氣氣溶膠的衛(wèi)星遙感及其在氣候和環(huán)境研究中的應用[J]. 陳洪濱,范學花,夏祥鰲. 大氣科學. 2018(03)
[8]大氣污染光學遙感技術及發(fā)展趨勢[J]. 劉文清,陳臻懿,劉建國,謝品華,張?zhí)焓?闞瑞峰,徐亮. 中國環(huán)境監(jiān)測. 2018(02)
[9]禪城:打造“上天入地”的立體監(jiān)控[J]. 鄭萍. 環(huán)境. 2018(03)
[10]基于激光雷達掃描觀測的散布點污染源監(jiān)測[J]. 呂陽,李正強,謝劍鋒,張豐,劉小強,劉詔,謝一凇,許華,陳興峰. 中國環(huán)境科學. 2017(11)
博士論文
[1]基于遙感和GIS的海上溢油風險識別及區(qū)劃研究[D]. 邴磊.中國科學院大學(中國科學院煙臺海岸帶研究所) 2019
[2]基于Himawari-8/AHI數(shù)據(jù)的氣溶膠光學厚度反演和沙塵監(jiān)測研究[D]. 佘璐.中國科學院大學(中國科學院遙感與數(shù)字地球研究所) 2018
[3]華北典型污染地區(qū)對流層NO2和SO2柱濃度的MAX-DOAS觀測研究[D]. 靳軍莉.中國氣象科學研究院 2016
[4]紫外高光譜廓線探測儀遙感信息定量化研究[D]. 崔程光.中國科學院研究生院(長春光學精密機械與物理研究所) 2016
[5]我國典型城市空氣污染特征及其健康影響和預報研究[D]. 張瑩.蘭州大學 2016
[6]衛(wèi)星臭氧資料的質(zhì)量控制與同化及其對熱帶氣旋模擬的影響研究[D]. 劉寅.南京信息工程大學 2015
[7]區(qū)域大氣污染地方政府合作網(wǎng)絡治理機制研究[D]. 羅冬林.南昌大學 2015
[8]基于衛(wèi)星遙感的我國PM2.5時空分布研究[D]. 馬宗偉.南京大學 2015
[9]中國新能源發(fā)展研究[D]. 張海龍.吉林大學 2014
[10]我國典型城市和高山地區(qū)碳質(zhì)氣溶膠及單顆;旌蠣顟B(tài)研究[D]. 周聲圳.山東大學 2014
碩士論文
[1]2001-2017年新疆氣溶膠光學厚度時空分布及影響因素研究[D]. 張明遠.江西理工大學 2019
[2]區(qū)域突發(fā)環(huán)境事件風險評估研究[D]. 黃廷倫.中共四川省委黨校 2018
[3]利用MAX-DOAS技術反演上海地區(qū)氣溶膠消光系數(shù)廓線及對流層NO2、HCHO垂直柱濃度[D]. 魏婉琳.云南大學 2018
[4]基于無人機的大氣污染監(jiān)測平臺設計及應用[D]. 魯斯嘉.上海交通大學 2017
[5]四川省大氣污染物輸送規(guī)律及大氣污染聯(lián)防聯(lián)控技術研究[D]. 林娜.西南交通大學 2015
[6]昆明市PM2.5中主要水溶性無機離子污染特征及來源分析[D]. 徐玲.昆明理工大學 2015
[7]重點污染源在線監(jiān)控應用技術研究[D]. 李妍.內(nèi)蒙古大學 2013
[8]光化學煙霧的形成機制及其防治措施[D]. 靳衛(wèi)齊.長安大學 2008
本文編號:3029445
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