基于MODIS影像的濟(jì)南市氣溶膠反演研究與系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、氣溶膠含量是關(guān)系空氣質(zhì)量的重要指標(biāo)，對于全球能量平衡、陸地生態(tài)系統(tǒng)的良性循環(huán)有著重要的作用。大氣氣溶膠光學(xué)厚度（Aerosol Optical Thickness，AOT）是表征大氣渾濁度的重要物理量，是氣溶膠監(jiān)測最重要的參數(shù)之一。
　　本研究借助MODIS遙感影像與太陽光度計(jì)CE318實(shí)測數(shù)據(jù)，利用改進(jìn)暗像元法、Flaash大氣校正法與6S輻射傳輸模型，構(gòu)建了自定義的濟(jì)南市氣溶膠模型?；跐?jì)南市氣溶膠模型，制作精準(zhǔn)AOT查找表，

2、反演得到濟(jì)南地區(qū)AOT；建立了濟(jì)南地區(qū)AOT與PM2.5含量的數(shù)學(xué)模型；通過與檢驗(yàn)數(shù)據(jù)對比分析，驗(yàn)證了模型的有效性；結(jié)合IDL語言，流程化反演過程，開發(fā)了氣溶膠反演系統(tǒng)。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　?。?）結(jié)合改進(jìn)暗像元法與Flaash大氣校正法，計(jì)算MODIS影像地表反射率。應(yīng)用改進(jìn)暗像元法計(jì)算研究區(qū)暗地表反射率，F(xiàn)laash大氣校正法計(jì)算研究區(qū)亮地表反射率，兩者結(jié)合實(shí)現(xiàn)研究區(qū)MODIS影像地表反射率計(jì)算。比較AOT反演結(jié)果，改

3、進(jìn)暗像元法與Flaash大氣校正結(jié)合法的反演結(jié)果較單一改進(jìn)暗像元法反演結(jié)果的連續(xù)性更好，空值區(qū)域更少。
　?。?）建立了濟(jì)南市氣溶膠模型與PM2.5反演模型，實(shí)現(xiàn)濟(jì)南市AOT以及PM2.5反演。根據(jù)濟(jì)南市的大氣條件以及區(qū)域特征，假定氣溶膠中四種組分的比重，通過太陽光度計(jì)觀測數(shù)據(jù)與MODIS影像相結(jié)合，構(gòu)建了自定義的濟(jì)南市氣溶膠模型。本文計(jì)算得到濟(jì)南市氣溶膠模型為沙塵性氣溶膠比重40％，水溶性氣溶膠比重56%，海洋性氣溶膠比重1%，

4、煤煙性氣溶膠比重3%。分別基于自定義氣溶膠模型、大陸型氣溶膠模型、城市型氣溶膠模型制作AOT查找表進(jìn)行AOT的反演，將反演結(jié)果與MOD04氣溶膠產(chǎn)品以及太陽光度計(jì)實(shí)測數(shù)據(jù)對比分析，結(jié)果表明：自定義氣溶膠模型的AOT反演精度明顯高于大陸型和城市型氣溶膠模型的反演精度，自定義氣溶膠模型對濟(jì)南市AOT的精確反演具有巨大潛力。建立了濟(jì)南市AOT與PM2.5含量的數(shù)學(xué)模型0.008y?0.049 x?， R2為0.424。驗(yàn)證PM2.5反演模型的