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(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)探測氣溶膠信息是當(dāng)前國內(nèi)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(nèi)的大氣情況提供了可能。目前衛(wèi)星遙感探測氣溶膠技術(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；進而以沈陽地區(qū)做為試驗區(qū)，基于M O D I S 數(shù)據(jù)對沈陽及周邊地區(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，并對反演結(jié)果在時間、空間、強度上進行了深入分析；最后為了驗證本文算法的可行性及精度，采用沈陽市地面監(jiān)測站實時監(jiān)測數(shù)據(jù)進行了精度驗證，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)測站數(shù)據(jù)之間的相關(guān)系數(shù)為0 ．9 ，顯著性檢驗表明二者之間差異不明顯，一致程度較好。實驗表明本文算法對于沈陽市及遼寧省A O D 及P M 2