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AOD杭州市大气细颗粒物(PM2.5)遥感建模研究(2)

时间:2020-05-06 20:34来源:毕业论文
4.3.1 时间序列分析 17 4.3.2 基于时间序列的一元线性回归模型 18 5. PM2.5的时空分布 19 6. 结论 22 前言 大气颗粒物(particulate matter,PM)是指分散在空气环境中的

4.3.1 时间序列分析 17

4.3.2 基于时间序列的一元线性回归模型 18

5. PM2.5的时空分布 19

6. 结论 22

前言

大气颗粒物(particulate matter,PM)是指分散在空气环境中的固态或液态颗粒物质,其中,称动力学直径小于等于2.5微米的大气颗粒物为细颗粒物(fine particular matter,PM2.5)[1]。大气细颗粒物因其表面易附带有毒有害物质,随呼吸直接进入人体肺部,对人体健康造成伤害[2-3],并因其粒径小,输送距离远,在空气中停留时间长的特点,对大气环境可造成一定程度的污染。

气溶胶光学厚度( Aerosol Optical Depth,AOD)描述的是大气颗粒物对太阳光的吸收和散射特性,体现大气气溶胶的光学性质。目前,针对AOD的测定主要分为空基观测和地基观测两种。空基观测是指通过搭载在卫星上的中分辨率成像光谱仪(如MODIS)获取数据的方法,该方法能够覆盖较广的空间范围。在气溶胶光学特性的研究当中,地基观测是一种使用率较多,精度较高的方法,该方法主要是利用CE-318太阳光度计获取具有区域代表性的气溶胶光学参数[4]。 

大气颗粒物的主要来源是在日常发电、工业生产以及汽车尾气排放等社会生产生活的过程中,经过燃烧等社会活动而排放的残留物,通常含有重金属等有毒有害物质。一般而言,动力学直径在2.5微米至10微米范围内的粗颗粒物主要来自道路扬尘等;在2.5微米以下的细颗粒物(PM2.5)主要来自化石燃料(如机动车尾气、燃煤)的燃烧、挥发性有机物等。

大气颗粒物在某一区域范围内的空气当中所占比例越高,表示该区域范围内大气环境状况越差、空气污染越严重。随着大气污染问题日益严重 [5-9],环境保护部于2012年2月29日公布新修订的《环境空气质量标准》(GB3095-2012)。在新标准中,首次将产生灰霾的主要因素,即大气细颗粒物PM2.5的质量浓度指标作为空气质量的监测指标之一[10]。近年来,国内外针对PM2.5的研究越来越受到重视[11-13],就其污染物来源、化学组成、时空分布、相关性和利用MODIS卫星影像数据进行反演等方面已有大量的研究成果,国内针对PM2.5的研究大部分集中在北京、上海、珠三角和天津地区[14-16]。

一方面,PM2.5作为大气污染的重要因子,其时空分布特征与大气的浑浊程度密切相关[17-18],另一方面,AOD反映的是大气颗粒物对光的衰减作用,其能较准确的描述某一区域范围的空气质量状况。据国内外研究[19-20]可知,利用MODIS气溶胶光学厚度产品分析不同地区的AOD分布特征具有较高的可行性。MODIS卫星影像具有高动态的特点,可提供高时间分辨率的AOD分布数据,因此,建立基于AOD的PM2.5反演模型可提供时间间隔较短的PM2.5时空分布数据,具有较高的实用价值。

目前反映大气污染水平的指标较多,源^自#751^文~论`文{网[www.751com.cn,且其中大部分指标是通过地面监测点测得,具有较高的精确度,但是污染物水平易受到温度、湿度、气压等气象因素的影响,在综合评价、比较及真实反映各地区空气质量上存在一定的局限性。据相关研究表明, PM2.5与AOD之间存在一定的相关性[21-23]。但目前国内基于AOD的PM2.5反演模型的研究较少,已有的模型如高斯扩散模型则是基于PM2.5的气象参数所建立的关于PM2.5随时间扩散变化的模型 [23]。本文利用地面实测数据建立基于AOD的PM2.5反演模型,利用卫星遥感影像,反演获取杭州市区PM2.5的时空分布,可为大气污染防治、节能减排等政府决策提供智力支持,具有重要的方法探索意义和实际应用价值。 AOD杭州市大气细颗粒物(PM2.5)遥感建模研究(2):http://www.751com.cn/shuxue/lunwen_51059.html

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