MODIS气溶胶光学厚度产品在陕西省PM10监测中的应用研究.pdf

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1、14学术研究测绘技术装备第16卷2014年第2期MODlS气溶胶光学厚度产品在陕西省PM。监测中的应用研究杜安丽白穆(国家测绘地理信息局陕西基础地理信息中心陕西西安710054)摘要：利用NASAMODIS(中分辨率成像光谱仪)的气溶胶光学厚度(AOT)产品与陕西省范围内空气污染物中PM，o的质量浓度作比较分析，发现两者具有较好相关性。AOT变化趋势可以反映PM10的质量浓度变化趋势。在进一步研究中，利用27个观测点数据结合2012年4月的每日MODIS数据反演出全省范围内PM。质量浓度月均值空间分布影像，进而对全省范围空

2、气污染情况进行分析，获得陕西省大气污染分布情况，成功地监测出一直盘踞在渭河谷地至秦岭北麓的“大气污染带”，同时计算出区域性PM。。质量密度分布情况。结果表明在陕西省利用AOT数据进行区域大气污染分析研究具有可行性，为在较大区域范围内评估空气质量提供了一种有效途径。关键词：气溶胶光学厚度(AOT)MODIS1引言溶胶信息。AOT是气溶胶消光系数从地面到大气层随着陕西省工业经济的飞速发展，大气污染对顶的积分，表征无云大气铅直气柱中气溶胶散射造人类生活造成的不良影响越发严重，因而对大气污成的消光程度，与地面气溶胶质量浓度、消光系

3、数染状况的监测工作尤为重要。依据气象部门多年监以及吸湿增长参数等相关。建立AOT和PM。质量浓测结果，气溶胶污染问题日渐突出，近些年来，大度之间的联系，对空气质量监测和健康效应研究有部分城市以颗粒物为首要污染物，且其成因复杂、积极意义。相关研究表明，MODISAOT与地面PM。来源广泛，分为人为源和自然源。人为源包括化石质量浓度具有较好的相关性，可以通过建立回归方燃料的燃烧、生物质的燃烧、垃圾焚烧、餐饮油烟、程反演地面气溶胶质量浓度瞳。建筑施工扬尘、喷涂油漆装修等；自然源包括风尘目前国内相关方面研究相对缺乏，且主要集中扬土

4、、火山灰、森林火灾和花粉等。PM。是指粒径小在北京、长江三角洲等地区。在陕西省乃至整个西于等于l0微米的颗粒物总和，又称可吸入颗粒物，北地区，利用遥感数据反演地面颗粒物浓度分布的可以进入人的呼吸系统，其富含大量的有毒有害物应用研究相对缺乏。由于空气污染情况日益严重，质，且在大气中停留时间长，输送距离远。当粒径对空气污染状况的监测要求越来越高，在地面站监小于或等于2．5pm(即称PMz．s)时，被吸入人体后测数据精度已经满足基本要求的情况下，对监测覆会直接进入支气管，引发哮喘、支气管炎和冠心病盖范围的广度要求也提出了新的需求

5、。随着陕西省等疾病。空气质量监测网络以及空气质量监测超级站的建有研究成果表明，气溶胶分布具有时间、空间立，为陕西省开展利用遥感数据反演地面颗粒物浓上的高度变异性，有限的地面环境观测网络能够提度分布的研究提供了必备的数据基础。供时间连续的观察，但不能得到良好的空间覆盖信本文以2012年4月数据为例，利用MODIS数据息，难以反映污染物来源和变化趋势的宏观分布Ⅲ。提取陕西省AOT数据，结合陕西省空气质量监测网卫星遥感资料可以弥补这些不足，成为监控全球气络的PMo监测数据，以小时为时间尺度，建立两者的溶胶污染的一种新手段。线性回

6、归模型，反演PM。浓度区域空间分布。通过数Terra和Aqua卫星上搭载的中分辨率成像光学统计方法对误差值进行分析，并讨论了相关影响谱仪MODIS(moderateresolutionimaging因子，为日后陕西省空气污染监测提出有效方法。spectroradiometer)传感器具有36个通道，覆盖2数据资料与处理方法了紫外到红外多个光谱通道，具有广阔的覆盖空间，2．1数据来源为反演气溶胶和地表特征提供了丰富的信息。NASA2．1．1MODIS数据发布的MODISAOT(aerosolopticalthickness)

7、本次研究使用的气溶胶光学厚度产品，来源于具有lOkm的星下点分辨率，利用全球自动观测网NASA的GSFC(GoddardSpaceF1ightCenter)中的(AERONET)的太阳光度计测得的光学厚度对MODISLAADS(1evel1andtheatmospherearchiveandAOT产品进行验证，相关系数高达0．8，说明MODISdistributionsystem)，产品类型为每日气溶胶产气溶胶产品达到一定的精度，可以用来反映地面气品文件(MOD04)，包括陆地和海洋上空的气溶胶光学测绘技术装备第16卷20

8、14年第2期学术研究15性质参数，需从中提取有关陆地气溶胶的0．55um处数据是表征近地面某处污染物浓度的时间统计值，光学厚度。MODIS陆地气溶胶level2数据产品，是这就使得直接比较MODISAOT和PMIO点浓度时出现利用暗像元法反演得到的。采用蓝通道(0．47微米)、空间和时间分辨率不匹配的现