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北京市MODIS遥感气溶胶光学厚度与空气质量关系研究

作　者: 张丽娟
导　师: 陈建平
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 地球探测与信息技术
关键词: MODIS 气溶胶光学厚度 AERONET 空气污染指数
分类号: X513
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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引　用: 2次
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内容摘要

气溶胶是气候变化和大气污染的重要影响因素。对气溶胶在地面进行观测能够得到其较为准确的光学特性信息,但是这种方法只能在有限的地面站点进行,不可能得到良好的空间覆盖和三维空间分布信息。而利用卫星遥感可以弥补地面观测的不足。MODIS卫星观测资料包含了丰富的气溶胶光学特性时空变化的信息,利用MODIS卫星遥感大气气溶胶光学厚度(AOD)具有独特的优势,它是常规资料比较缺乏的地区气溶胶光学厚度信息的重要来源。空气污染指数(API)是评估空气质量状况的指标,最直观反映近地面空气污染状况。实现AOD到API之间转换是发挥卫星遥感技术在大气颗粒物污染监测中重要作用的必要环节,因此探讨AOD与API的关系非常重要。本文首先利用地基AERONET太阳光度计观测的气溶胶数据对MODIS气溶胶光学厚度产品进行验证,探讨利用遥感卫星技术反演的气溶胶产品的精度,然后分析空气污染指数API与MODIS气溶胶光学厚度AOD之间的关系,并分季节研究MODIS气溶胶光学厚度和城市空气污染指数之间的关系,建立相应模型。引进气象因子对两者关系进行订正,进一步研究二者之间的关系,得到了更好的模型精度,结果证明利用遥感技术监测AOD来指示城市空气质量的目的是可行的。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-9
1 绪论  9-19
  1.1 大气环境遥感监测技术的原理和应用  9-12
    1.1.1 大气环境遥感监测技术的基本原理  10
    1.1.2 大气环境遥感监测技术的国内外应用  10-12
  1.2 大气气溶胶  12-13
  1.3 卫星遥感气溶胶的方法和进展  13-16
  1.4 研究内容与技术路线  16-19
    1.4.1 研究内容  16-17
    1.4.2 技术路线  17-19
2 数据来源与数据预处理  19-28
  2.1 数据源  19-27
    2.1.1 MODIS 气溶胶光学厚度产品  19-24
    2.1.2 API 空气污染指数  24-25
    2.1.3 气象数据  25
    2.1.4 AERONET 数据  25-27
  2.2 数据预处理  27-28
    2.2.1 几何纠正  27
    2.2.2 数据裁剪叠加  27
    2.2.3 数据整理  27-28
3 北京市自然地理环境与大气污染状况调查  28-31
  3.1 自然地理环境  28-29
    3.1.1 地理位置  28
    3.1.2 地形地貌  28-29
    3.1.3 气候状况  29
  3.2 大气污染状况调查  29-31
4 MODIS 气溶胶光学厚度产品与AERONET 数据对比验证  31-37
  4.1 AERONET 站点介绍  31
  4.2 验证流程与结果  31-37
    4.2.1 (?)ngstr(o|¨)m指数  31-32
    4.2.2 验证方法  32-34
    4.2.3 验证结果及分析  34-37
5 MODIS 气溶胶光学厚度产品与空气质量数据的关系分析及模型建立  37-61
  5.1 建模数据准备  37-42
    5.1.1 PM10 的计算  37-38
    5.1.2 湿度订正  38
    5.1.3 标高改正  38-39
    5.1.4 建模数据整理  39-42
  5.2 回归关系模型  42-47
    5.2.1 全年API 与AOD 关系  42-43
    5.2.2 分季节API 与AOD 关系  43-45
    5.2.3 利用步长法进行模型检验分析  45-47
  5.3 多因子关系模型分析研究  47-55
    5.3.1 全年多因子关系模型  50-51
    5.3.2 分季节PM10 与AOD 关系模型  51-54
    5.3.3 多因子关系模型检验分析  54-55
  5.4 综合分析  55-61
    5.4.1 建模数据的相关性比较  55-56
    5.4.2 模型检验与预测精度比较  56-61
6 结论与展望  61-63
  6.1 结论  61-62
  6.2 今后工作展望  62-63
参考文献  63-67
致谢  67-68
个人简历  68

北京市MODIS遥感气溶胶光学厚度与空气质量关系研究

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