遙感信息協(xié)同下的區(qū)域空氣質(zhì)量評價與預(yù)警系統(tǒng)構(gòu)建.pdf

1、傳統(tǒng)的空氣質(zhì)量預(yù)測采用空氣質(zhì)量模型法，從第一代開始到第三代，都受限于排放清單的統(tǒng)計，一直未有大規(guī)模的推廣運用。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，遙感圖像反演獲得氣溶膠光學(xué)厚度，再由氣溶膠光學(xué)厚度估算空氣質(zhì)量，這就能在短時間內(nèi)獲取到大范圍空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)。IDEA-I軌跡模型采用遙感數(shù)據(jù)來做空氣質(zhì)量的預(yù)測，避免的排放清單統(tǒng)計的困難，實驗取得較好的預(yù)測效果。
　　本文的研究區(qū)域主要為我國華北區(qū)域，IDEA-I軌跡模型以MODIS的AOD產(chǎn)品作為污染

2、源，但是受到云層影響，依然存在大量無值區(qū)域。受益于遍布全國范圍的地面監(jiān)測站點，通過經(jīng)驗公式，將空氣質(zhì)量和氣溶膠光學(xué)厚度相對應(yīng)，將地面數(shù)據(jù)來對遙感數(shù)據(jù)做補充，再采用反距離權(quán)重空間插值平滑全圖獲得數(shù)據(jù)高覆蓋的AOD產(chǎn)品，輸入到IDEA-I軌跡模型。本文的主要研究成果如下：
　　（1）完成IDEA-I軌跡模型的本地化應(yīng)用，在有氣象數(shù)據(jù)和遙感AOD數(shù)據(jù)的條件下，能對國內(nèi)任意區(qū)域?qū)崿F(xiàn)48小時的空氣質(zhì)量預(yù)測。以華北區(qū)域為研究對象，分析其48小

3、時的氣溶膠的運動軌跡，將運行結(jié)果和監(jiān)測結(jié)果對比，結(jié)果證明IDEA-I在 AOD數(shù)據(jù)覆蓋較為完整的時候能獲得良好的實驗效果，能準(zhǔn)確的判斷空氣質(zhì)量的變化趨勢。
　?。?）將地面數(shù)據(jù)和遙感數(shù)據(jù)相結(jié)合，解決由于云覆蓋導(dǎo)致的MODIS AOD數(shù)據(jù)缺失嚴(yán)重的問題。在 Linux平臺上搭建基于 JAVA的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)自動采集系統(tǒng)。對成都七個空氣質(zhì)量國控監(jiān)測站點數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，建立 PM2.5和PM10之間的歸一化經(jīng)驗?zāi)Ｐ?。同時參考相關(guān)研究結(jié)果，建立

4、 AOD和 AQI之間的歸一化經(jīng)驗?zāi)Ｐ?，實現(xiàn)監(jiān)測站數(shù)據(jù)和 AOD數(shù)據(jù)的對應(yīng)。采用反距離權(quán)重法平滑插值后的圖像，獲得更好的實驗效果。
　?。?）搭建基于JAVA平臺的自動化預(yù)警系統(tǒng)，實現(xiàn)對遙感數(shù)據(jù)的自動定位下載，自動配置IDEA-I相關(guān)運行參數(shù)，對缺失嚴(yán)重的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)空氣質(zhì)量站點值的補充和空間插值，在IDEA-I運行結(jié)束后，對運行結(jié)果Netcdf文件中記錄的氣溶膠軌跡點進(jìn)行統(tǒng)計，實現(xiàn)對空氣質(zhì)量的量化預(yù)測。
　　實驗結(jié)果證明，系統(tǒng)