基于modis和hj-1ab数据大西安地区气溶胶光学厚度的反演研究

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1、分类号：ＴＰ７９学校代码：１０６９７密级：公开学号０８００：２０１２２破±亨恆巧又ＭＡＳＴＥＲ＇ＳＤＩＳＳＥＲＴＡＴＩＯＮ基于ＭＯＤＩＳ和Ｈ－．Ｔ１Ａ／Ｂ数据大西安地区气溶胶光学厚度的反演研究＇－扭■Ｖ；－．‘，，．；ｒＩ：Ｉ：，学科名称：地图学与地理信息系统作者：王伟指导老师：王旭红副教授西北大学学位评定委员会二〇—五年西北大学学位论文知识产枚声明书本人完全了解西北大学关于收集、保存、使用学位论文的规定。学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和电子版。本人光许论

2、文被查阅和借阅。本人授权西北大学可Ｗ将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所等机构将本学位论文收录到《中国学位论文全文数据库》或其它相关数据库。保密论文待解密后适用本声明。ｉ：指导教师签名学位论文作者签名：／三年＾月Ｉ占曰＞年／＾月／曰＜＾西北大学学位论文独创性声明本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加Ｗ标注和致谢的地方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过

3、的研究成果，也不包含为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料一。与我同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名；王年６月日摘要全球环境问题尤其是城市大气污染问题己成为影响人类生存发展和生活质量的重一大问题。气溶胶光学厚度作为反映大气环境中颗粒物污浊程度的个重要指标，其光学和物理特性等受到广泛关注和长期研究。王星遥感反演气溶胶光学厚度具有快速、范围广及相对经济的特点，不仅可Ｗ监测地表区域气溶胶时空分布，更为深入了解气溶胶聚集。本文基于遥感反演气溶胶的基本原理，

4、、迂移、消散等规律提供了可靠的技术手段Ｌ－１ＢＷ目前应用最广的暗像元方法，利用Ｔｅｒｒａ／ＭＯＤＩＳ数据和ＨＪ１Ａ／Ｂ数据，通过化模型构建查找表，定量反演了大西安地区气溶胶光学厚度的空间分布格局，进而采用分形维数的方法，重点研究了２０１３年大西安地区气溶胶聚集、迁移、消散的规律性，最后可视化手段实现该区气溶胶光学厚度的分形维数图像。本研究主要取得Ｗ下几项结论；（１）根据可见光波段地表反射率在近红外和可见光波段的线性关系，计算获得气溶胶光学厚度的反演结果图像，与ＮＡＳＡ气溶胶产品进行对比分析，并利用ＡｒｃＧＩＳ波段集统计，实现

5、对两种图像数据的相关系数计算，结果表明ＭＯＤＩＳＡＯＤ与ＮＡＳＡ提一致性供的气溶胶产品具有较高的相关性和趋势。（２）国产环境卫星数据在大西安地区气溶胶光学厚度反演中的应用。采用ＮＤＶＩ阀值方法判断暗像元，依据气溶胶反演基本原理，对研究区气溶胶光学厚度进行反演，对反演结果作了精度检验，与ＮＡＳＡ气溶胶产品相关系数为０．５４８，具有较好相关性。展现了国产高分辨率遥感卫星在气溶胶遥感反演中的应用价值与潜力。（３）分形维数在气溶胶光学厚度遥感反演结果分析中的应用。时间序列分析了Ｈ一一个时间段气溶胶在大西安地区聚集消散的基本规律，。利用分

6、形维数的Ｈ角棱柱算法对遥感反演气溶胶结果图像进行结果分析与评价。Ｗ可视化的手段实现了分形维数在气一一溶胶遥感反演中的应用。该区气溶胶聚集消散规律性具体如下：①在大西安盆地地．形的基本地理特点前提下，受大气运动影响气溶胶聚集爆发主要来自西、西北、北风等风为主导因素的大气颗粒物输送，而其消散也因大气运动向下风向的地区华北平原输送。具有过程时间短，动态性强的特点；②在静风、城市局部大气条件控制为主时，气溶胶产生主要来自于城市区及下垫面扬尘等范围內颗粒物排放，呈现Ｗ城市为中也向边缘扩散的特点，整体上没有较大迁移消散；③在大气运动过境后的气溶胶聚

7、集主要表现为区１域大面积、全覆盖、气溶胶值较均匀分布于盆地地形区，而其消散也随空气湿度、颗粒物沉降消散于覆盖区域，如持续聚集则形成严重雾靈天气，气溶胶反演值也随之出现大面积较高值广泛分布。在卫星遥感气溶胶研巧过程中一，由于单卫星资料存在图像质量和数据缺失等问题，一实现连续动态监测尚存在定困难。将来可采用多源卫星传感器数据资料，充分利用大数据时代有利条件，构建地表站点监测与多源卫星监测数据联网联测动态反演气溶胶光学厚度具有重要的应用价值。：遥感反演关键词，气溶胶光学厚度，暗像元法，分形维数，大西安化区Ｔｈｅｍｖｅｒｓｉｏ

8、ｎｓｔｕｄｏｆ乂ｅｒｏｓｏｌＯｔ