基于modis數(shù)據(jù)的城市地區(qū)aod及pm2.5質(zhì)量濃度反演

1、A T h e s i s i nG e o d e t i c S u r v e y i n g a n dS u r v e y i n g E n g i n e e r i n g1 I l l l l l l l l l l i l l l l l l l l l l l i ll l l l 1 1 1 1 11 1 1 1 1 lY 2 9 9 4 5 0 3R e t r i e v a lo f A O D a n

2、d P M 2 ．5C o n c e n t r a t i o n sO v e r U r b a n A r e a s u s i n gM O D I S D a t aB y X u J i s h u a n gS u p e r v i s o r ：A s s o c i a t e P r o f e s s o r W a n g Z h iN o r t h e a s t e r nU n i v e r s

3、 i t yJ u n e 2 0 1 4東北大學(xué)碩士學(xué)位論文 摘 要基于M O D I S 數(shù)據(jù)的城市地區(qū)A O D 及P M 2 ．5 質(zhì)量濃度反演摘 要?dú)馊苣z是大氣輻射收支平衡以及全球氣候變化的一個(gè)重要影響因素，并且對(duì)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(rèn)知程度的提高，氣溶膠尤其是小粒徑可吸入顆粒物P M 2 ．5 等愈來愈受到重視，精確探測(cè)氣溶膠光學(xué)厚度( A e r o s o lO p t i c a

4、lD e p t h ，A O D ) 及可入肺顆粒物P M 2 ．5 質(zhì)量濃度對(duì)于研究環(huán)境空氣質(zhì)量及氣候變化具有著重要意義?；谛l(wèi)星遙感技術(shù)探測(cè)氣溶膠信息是當(dāng)前國(guó)內(nèi)外研究的一個(gè)熱點(diǎn)問題，不同于傳統(tǒng)的地基探測(cè)方法，它擁有覆蓋范圍廣、獲取信息快捷、便利等特點(diǎn)，為人們實(shí)時(shí)了解大區(qū)域范圍內(nèi)的大氣情況提供了可能。目前衛(wèi)星遙感探測(cè)氣溶膠技術(shù)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(duì)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

5、地區(qū)A O D 遙感反演的瓶頸。針對(duì)城市地區(qū)地表反射率較高、氣溶膠遙感反演產(chǎn)品精度較低的問題，本文基于幾何光學(xué)模型理論，以暗像元算法為基礎(chǔ)，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(jié)合與季節(jié)相適應(yīng)的氣溶膠模式并采用適當(dāng)參數(shù)，通過調(diào)用6 S 輻射傳輸模型建立了適合城市地區(qū)的氣溶膠光學(xué)厚度查找表；進(jìn)而以沈陽(yáng)地區(qū)做為試驗(yàn)區(qū)，基于M O D I S 數(shù)據(jù)對(duì)沈陽(yáng)及周邊地區(qū)2 0 1 3 年A O

6、 D 及P M 2 ．5 質(zhì)量濃度進(jìn)行了反演，得到了l k m 分辨率的A O D 及P M 2 ．5 質(zhì)量濃度分布圖，并對(duì)反演結(jié)果在時(shí)間、空間、強(qiáng)度上進(jìn)行了深入分析；最后為了驗(yàn)證本文算法的可行性及精度，采用沈陽(yáng)市地面監(jiān)測(cè)站實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了精度驗(yàn)證，結(jié)果表明在晴朗無云條件下，本文反演結(jié)果與地面監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)為0 ．9 ，顯著性檢驗(yàn)表明二者之間差異不明顯，一致程度較好。實(shí)驗(yàn)表明本文算法對(duì)于沈陽(yáng)市及遼寧省A O D 及P M 2