单星多角度法同时反演气溶胶光学厚度和地表反射率

尝试以单星多角度卫星观测数据同时反演晴空陆地的气溶胶光学厚度和地表反射率,并选取2009年5月的MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)1B资料进行了反演试验.结果表明:单星多角度法反演得到的气溶胶光学厚度结果与MODIS气溶胶产品(MOD04)平均值的相关系数为0.7914;反演的地表反射率结果与MODIS地表反射率产品(MOD09)也具有较好的一致性.对直接利用单星多角度观测数据反演获得一段时间内平均的气溶胶光学厚度进行了有益的尝试.     

基于MODIS气溶胶产品的南昌市PM_(10)质量浓度反演研究

该文使用2017年MODIS MYD04_3K气溶胶光学厚度日产品数据、南昌市环境监测站点实测的PM_(10)质量浓度数据建立AOD与PM_(10)的相关性,并利用水平能见度数据以及相对湿度数据对AOD进行订正,进一步提高两者的相关性以反演南昌市PM_(10)质量浓度.得出结论:①当AOD与PM_(10)质量浓度直接相关时,相关系数较低,仅为0.552.在对AOD进行垂直—湿度订正后,其与PM_(10)质量浓度的相关系数提高到0.714.②利用订正后AOD与PM_(10)质量浓度的最优拟合模型反演PM_(10)质量浓度,发现其与站点实测的PM_(10)质量浓度的相关系数为0.774,反演效果较好.表明MODIS MYD04_3K气溶胶产品在经过垂直—湿度订正后,可以作为南昌市PM_(10)质量浓度监测的一个有效手段.     

采用二流式算法的GOCI\AOT反演方法及其应用

针对静止海洋水色传感器(GOCI)2.1μm短波红外通道缺失和高太阳天顶角的特点,采用二流式算法,并考虑气溶胶的折射率、地球曲率等因素,重新计算地表反射率、表观反射率以及反演GOCI气溶胶光学厚度(AOT).结果表明:参数重新计算后的GOCI\AOT反演精度明显增高;根据目前广泛使用的实测AOT(440nm)1.00霾判定阈值,采用线性内插方法,建议GOCI\AOT以AOT(555nm)0.81作为霾判定阈值;中分辨率成像光谱仪(MODIS)是业务化的极轨卫星,GOCI\AOT整体略大于MODIS\AOT,拟合精度R2=0.82.以2015年11月27日至同年12月2日华北地区发生的霾事件为例,结合具有大范围观测能力的MODIS卫星,多源遥感监测方法有效地反映了该霾事件的动态发展过程.     

基于MODIS的春、夏季中国近海气溶胶对于云参数的影响差异研究

通过分析中国近海MODIS数据中气溶胶参数与云参数的相互关系,讨论了该区域气溶胶的间接效应及其对于云的可能影响.结果表明,在中国近海,气溶胶具有明显的间接效应,而且由于气溶胶种类和水汽的季节变化,使得气溶胶的间接作用具有很强的时间变化特征.在夏季,由于人为气溶胶占主导,它作为有效的云凝结核,使得气溶胶光学厚度(AOT)分别与云凝结核数(CCN)有正相关、与云滴有效半径(CER)有负相关性、与云光学厚度(COT)也存在着正相关,气溶胶的间接效应明显;在春季,由于沙尘气溶胶盛行,同时沙尘并不是很好的云凝结核,使得气溶胶光学厚度(AOT)分别与云凝结核数(CCN)的正相关减弱、与云滴有效半径(CER)则由夏季的负相关变为正相关、与云光学厚度(COT)存在弱的负相关,气溶胶的间接效应不明显.     

2011～2020年华北平原气溶胶光学厚度时空分布特征及潜在源分析

随着经济高速增长和城市化进程不断加快,华北平原区域性空气污染问题愈演愈烈。针对该区域开展长时序气溶胶光学厚度时空分布特征和潜在源分析研究,对华北平原大气污染治理具有重要意义。基于长时序MODIS/Terra C6.1 MOD04_L2气溶胶光学厚度产品,分析华北平原气溶胶光学厚度的时空分布特征,并利用后向轨迹聚类分析讨论华北平原7个重点城市气团输送的季节变化,并以污染较为严重的河北石家庄为例进行潜在源分析和浓度权重分析,探究影响其大气质量的污染物潜在源区。结果表明:2011～2020年华北平原气溶胶光学厚度月均值呈显著的周期性变化,以年为周期,每个周期内峰值一般出现在6月至8月; 气溶胶光学厚度月际年内呈单峰分布,峰值出现在6月(0.75),最小值出现在12月(0.37); 气溶胶光学厚度季均值从大到小依次为夏季(0.67)、春季(0.59)、冬季(0.49)、秋季(0.46); 10年间气溶胶光学厚度呈下降趋势,整体下降幅度达36.84%,其中2011年最高(0.72),2018年最低(0.45); 华北平原7个重点城市春、夏、秋、冬四季主要受短距离气团输送影响较大,长距离气团输送影响较小; 2014～2020年河北石家庄的空气质量优良天数占比相对较小,空气质量状况差,影响其空气质量的污染物多为本地生成,同时也受周边省市近距离输送的影响。     

松江区大气气溶胶光学厚度对PM_(2.5)浓度的影响

探讨了大气气溶胶光学厚度在大气污染研究中的实用性,通过获取美国国家航空航天局和上海市松江区环境保护局的相关数据,针对松江区大气气溶胶光学厚度对细颗粒物(粒径≤2.5μm的颗粒物,PM2.5)浓度(质量浓度,全文同)的影响进行相关性分析,建立了最优回归模型,并进行了精度检验,同时对未来PM2.5浓度进行了预测.     

近十年南京城市热岛演变的遥感研究

利用2000-2008年南京夏季晴空天气的MODIS地表温度产品(代码为‘MODllA2')及同期MODIS LIB资料,采用劈窗算法反演生成地表温度,对比分析了南京城市热岛时空变化特征、热岛区面积变化情况,同时通过与台站地表温度的对比,评估了MODIS资料的反演精度.结果表明:1)MODllA2资料的精度略高于MODIS LIB反演资料.MODIS资料的地温的空间分布型态与实际接近;2)基于MODllA2数据和基于MODIS LIB数据的地表温度在2000-2008年都反映了南京的热岛效应,热岛区主要分布在主城区、大厂区和江宁区,总体呈"摊饼式"扩大趋势,但基于MODISLIB数据的热岛范围扩大比基于MODllA2数据的明显很多;3)南京夏季热岛区面积在2000-2008年起伏增加,基于MODllA2数据和基于MODIS LIB数据的增长趋势分别为50.213 km2/a、99.93 km2/a.     

用MODIS影像和劈窗算法反演山东半岛的地表温度

简要介绍了劈窗算法，并对Planck方程进行了线性简化，从而简化了劈窗算法的方程计算.针对MODIS的波段设置特点，先用近红外波段反演大气水汽含量，然后根据LOWTRAN模拟大气水汽含量与透过率的关系，这样可以根据反演得到的水汽计算31和32波段的透过率．最后运用劈窗算法反演山东半岛地区的地表温度(LST)，结果比较合理．     

城市AOD时空分布及与颗粒物浓度关系研究

城市气溶胶光学厚度的研究对区域性大气污染的防治有重要作用,文章以GIS为平台,探讨了德州市2012年(采暖季、风沙季和非采暖季)气溶胶光学厚度的时空分布特征以及AOD与近地面颗粒物浓度的关系.结果表明:2012年德州市气溶胶光学厚度时间变化趋势为风沙季＞采暖季＞非采暖季,采用提出的能见度大气总订正因子,能使修正后的TSP、PM10、PM2.5与AOD的线性相关系数分别达到0.714、0.649和0.657,在二次回归方程中相关系数分别达到了0.727、0.701和0.686.     

湖北省PM_(2.5)质量浓度遥感估算与时空分布特征

针对地面站点稀疏不足以提供高空间覆盖、高空间分辨率的面域PM_(2.5)数据支撑区域细颗粒物污染防治的问题,以湖北地区2015—2017年的MODIS卫星遥感气溶胶光学厚度(AOD)产品数据为主预测量,结合温度、湿度、风速、压强等气象参数和植被指数数据等辅助预测量,建立了AOD-PM_(2.5)关系逐日变化的线性混合效应(LME)模型,用于估算湖北地区的PM_(2.5)浓度水平.利用十折交叉验证方法进行了模型精度评估.结果表明:1) 2015—2017年的交叉验证R2分别达到0.89、0.85和0.88,利用MODIS AOD数据反演近地面PM_(2.5)质量浓度的线性混合效应模型能很好地用于区域细颗粒物遥感监测; 2)省内PM_(2.5)质量浓度空间差异显著,鄂东、鄂南和鄂北高,鄂西北和鄂东南低; 3)全省PM_(2.5)估算时空数据年均值呈下降态势,分别为65.6±39.8、57.1±34.1和48.1±28.3μg/m~3,各市除随州、咸宁2016、2017年年均值持平外,都呈下降趋势.