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

1、傳統(tǒng)的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)采用空氣質(zhì)量模型法，從第一代開(kāi)始到第三代，都受限于排放清單的統(tǒng)計(jì)，一直未有大規(guī)模的推廣運(yùn)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(shí)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(lái)做空氣質(zhì)量的預(yù)測(cè)，避免的排放清單統(tǒng)計(jì)的困難，實(shí)驗(yàn)取得較好的預(yù)測(cè)效果。
　　本文的研究區(qū)域主要為我國(guó)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(wú)值區(qū)域。受益于遍布全國(guó)范圍的地面監(jiān)測(cè)站點(diǎn)，通過(guò)經(jīng)驗(yàn)公式，將空氣質(zhì)量和氣溶膠光學(xué)厚度相對(duì)應(yīng)，將地面數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)遙感數(shù)據(jù)做補(bǔ)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：
　?。?）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(duì)國(guó)內(nèi)任意區(qū)域?qū)崿F(xiàn)48小時(shí)的空氣質(zhì)量預(yù)測(cè)。以華北區(qū)域?yàn)檠芯繉?duì)象，分析其48小

3、時(shí)的氣溶膠的運(yùn)動(dòng)軌跡，將運(yùn)行結(jié)果和監(jiān)測(cè)結(jié)果對(duì)比，結(jié)果證明IDEA-I在 AOD數(shù)據(jù)覆蓋較為完整的時(shí)候能獲得良好的實(shí)驗(yàn)效果，能準(zhǔn)確的判斷空氣質(zhì)量的變化趨勢(shì)。
　?。?）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(wèn)題。在 Linux平臺(tái)上搭建基于 JAVA的空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)自動(dòng)采集系統(tǒng)。對(duì)成都七個(gè)空氣質(zhì)量國(guó)控監(jiān)測(cè)站點(diǎn)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，建立 PM2.5和PM10之間的歸一化經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｍ瑫r(shí)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(yàn)?zāi)Ｐ停瑢?shí)現(xiàn)監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)和 AOD數(shù)據(jù)的對(duì)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(shí)驗(yàn)效果。
　　（3）搭建基于JAVA平臺(tái)的自動(dòng)化預(yù)警系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)遙感數(shù)據(jù)的自動(dòng)定位下載，自動(dòng)配置IDEA-I相關(guān)運(yùn)行參數(shù)，對(duì)缺失嚴(yán)重的區(qū)域?qū)崿F(xiàn)空氣質(zhì)量站點(diǎn)值的補(bǔ)充和空間插值，在IDEA-I運(yùn)行結(jié)束后，對(duì)運(yùn)行結(jié)果Netcdf文件中記錄的氣溶膠軌跡點(diǎn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)空氣質(zhì)量的量化預(yù)測(cè)。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，系統(tǒng)