中国秸秆焚烧的遥感监测与分析

用最近四年的MODIS火点数据,通过相关处理和分析,得出了全国秸秆焚烧状况的时空分布规律。结果表明,秸秆焚烧最严重的区域一直分布在淮河流域和陕西关中平原,这是秸秆禁烧工作的重点;南部各省秸秆焚烧点密度较小,比较分散,造成的危害相对较小。秸秆焚烧的主要时间,北方集中在夏秋季节,主要是小麦、玉米、油菜等的秸秆;南方集中在冬春季节,主要是水稻、甘蔗、油菜等的秸秆。秸秆焚烧的时空分布规律在最近几年基本无大的变化,秸秆焚烧面积在2002年~2005年期间逐年上升。文章结论反映了各地执行秸秆禁烧政策的效果,可为相关政府部门进行秸秆禁烧工作提供依据。     

秸秆焚烧对南通市空气质量的影响分析

为加强对秸秆焚烧的管理,通过对国家环境保护总局公布的夏冬收获季节卫星遥感探测的火点情况的统计分析,2004年-2009年夏冬收获季节南通市空气质量日变化趋势分析及典型秸秆焚烧日环境空气中污染物的小时变化趋势分析,得出秸秆焚烧对南通市环境空气质量影响的程度,掌握了南通市秸秆焚烧地域分布情况.     

江苏开展秸秆焚烧卫星遥感监测工作

为监控秸秆焚烧状况,江苏省环境监测中心于2008年着手开展利用遥感手段进行秸秆焚烧火点监测的技术研究,目前已形成基于EOS／MODIS卫星数据的遥感监测火点业务能力。自2009年5月13日起正式开展全省秸秆焚烧卫星遥感监测工作,每日编发《江苏省秸秆焚烧火点卫星遥感监测报告》,并将监测结果及时报送至省环保厅、省环境监察局,此举对加强江苏各地秸秆禁烧工作起到积极推动作用。     

临汾市大气污染物的时间分布特征与源区分析

多年来,临汾市多次名列我国生态环境部公布的空气质量最差的重点城市之列,对其大气污染的时间分布特征和潜在源区进行分析对其环境管理与污染防治具有重要意义。利用2015—2019年临汾市5个国控空气环境质量监测站点的6种空气污染物(SO₂、NO₂、CO、O₃、PM_2.5和PM₁₀)浓度数据和气象观测数据,使用HYSPLIT模型研究了该市空气污染物的时间变化特征、轨迹输送特征和可能的来源。结果表明,PM_2.5和PM₁₀的年均浓度均超过了《环境空气质量标准》(GB 3095—2012)Ⅱ级标准,SO₂仅在2016—2017年超过该标准,其余3种污染物的年均浓度均低于该标准。6种污染物2015—2019年的月均浓度的变化特征表现为O₃浓度呈以6、7月为中心的近似正态分布,SO₂、NO₂和CO以及PM_2.5和PM₁₀浓...     

基于气流轨迹聚类的大气输送对丹东市酸雨形成影响

利用HYSPLIT4.8后推气流轨迹模式对辽宁省丹东市2007年的降水来源进行气流轨迹模拟,再通过聚类分析方法得到气流的平均轨迹分布,从而分析丹东市降水的来源及各方向气流对酸雨形成的影响.研究表明,丹东市酸雨污染主要受外来输送影响.在季风影响下,6-9月的雨季,来自西南和东南方向气流多经过河北、京津、山东等工业发达地区或朝鲜半岛,SO2和NO2污染较重,且运行高度低,地面污染贡献大,气流携带大量致酸前体物,在丹东形成酸性降水频率高,导致其酸雨污染严重.而来自西北方向的气流经过蒙古国、内蒙古自治区、辽宁省西部等工业欠发达地区,且多在高空运行,气流相对干净,很少形成酸性降水.     

阳泉市COVID-19期间主要大气污染物的传输及来源分布

2020年初,COVID-19在国内暴发,在相关管控措施下研究了区域性大气污染特征与传输之间的关系。选取山西省阳泉市的6个大气环境质量国控站点,获取了2019—2021年主要大气污染物(NO₂、PM_2.5和O₃)在时间尺度上的变化特征。重点评估了2020年2月管控措施对主要大气污染物的影响,并结合HYSPLIT模型模拟的48 h后向轨迹以及潜在源贡献因子法(PSCF)和浓度权重轨迹法(CWT),量化了该研究时间段内阳泉市3种大气污染物的潜在源及贡献。结果表明:在研究时间段内,NO₂和PM_2.5平均浓度呈现整体下降的趋势,2021年NO₂浓度较2020年稍有回升,但整体水平低于2019年。O₃浓度则逐年上升,推测是O₃在对流层的光化学反应导致。后向轨迹聚类分析发现,2019年2月和2021年2月,大气污染物主要来源于东部气团的输送,而2020年则主要来源于西部。NO₂和PM_2.5在聚类轨迹上的平均质量浓度与聚类轨迹呈正相关关系,O₃则没有明显的相关性。结合2月污染物平均浓度特征来看,管控措施使得2020年主要大气污染物浓度降低,而2021年主要污染物浓度的降低则归因于当地与周边地区实施的大气环境治理措施。NO₂和PM_2.5的潜在源分布呈现逐年区域化的态势。NO₂的潜在源主要是阳泉市本地、晋中市和太原市,而PM_2.5的潜在源分布则呈现山西本地、山东、京津冀、河南以及陕西区域贡献的特征。O₃的潜在源主要来自阳泉市本地和石家庄市的贡献,     

汛期连云港市重点断面污染来源调查研究

长期以来汛期江苏省部分重点断面水质下降明显,是当地水环境质量提升的难点之一.选取连云港市重点断面为研究对象,应用手工监测和卫星遥感监测方法,分析4个典型断面水质变化特点;通过三维荧光溯源分析方法,确定农业源和生活源是主要污染源;结合现场核查,发现秸秆还田沤水和雨污分流不到位是导致典型断面水质下降的主要原因.研究提出,手...     

Retrieval And Monitoring of Atmospheric Trace Gas Concentrations in Nadir and Limb Geometry Using the Space-Borne Sciamachy Instrument

The Scanning Imaging Absorption Spectrometer for Atmospheric Chartography (SCIAMACHY) onboard the European Envisat spacecraft performs continuous spectral observations of reflected, scattered and transmitted sunlight in various observation geometries. A unique feature of SCIAMACHY is the capability of probing the atmosphere in three different observation geometries:The nadir, limb, and occultation measurement modes. In nadir mode, column densities of trace gases are retrieved with a spatial resolution of typically 30× 60 km using the Differential Optical Absorption Spectroscopy (DOAS) technique (Platt and Perner, 1983). Alternating with the nadir measurement, vertical profiles of absorber concentration in the stratosphere are derived in limb and occultation. In this paper we present an overview over some applications of SCIAMACHY data in space-based monitoring of atmospheric pollution. The DOAS algorithms for the retrieval of total column amounts from nadir spectra are briefly described and case studies of pollution events are presented. We also illustrate the technique used to derive stratospheric concentration profiles from limb observations and show comparisons with other remote sensing systems. Special emphasis will be given to techniques, which take advantage of SCIAMACHY's different viewing geometries. In particular, we will discuss the potential and limits of strategies to infer tropospheric abundances of O₃and NO₂.     

卫星遥感环境业务化监测应用平台建设

从中国的卫星遥感技术现状出发,提出了中国的环境遥感应用不能只停留在研究水平,应根据我国环境监测的实际需要,与地面环境监测相结合,建立一套卫星遥感环境业务化监测应用平台,使遥感技术进入环境保护领域的实用化阶段。文章指出卫星遥感环境业务化监测应用平台建设主要包括卫星遥感环境业务化监测指标与监测、运行技术规范体系的建立、卫星遥感环境监测目标的确定、卫星遥感环境业务化监测目标的波谱数据库的建立、卫星遥感环境业务监测应用平台的业务内容、关键技术研究等内容,深化了我国的卫星遥感在环境领域中的应用,具有很高的实用价值。     

基于卫星数据的灰霾污染遥感监测方法及系统设计

以中分辨率成像光谱仪为例,建立了卫星遥感参数和空气污染指标之间的联系,提出了基于卫星遥感的气溶胶光学厚度数据获得灰霾指数和灰霾污染时空气质量指数(AQI)等级的方法和相关的监测系统设计。结合在华北地区的监测结果,可以看出卫星遥感可以较好地反映灰霾污染程度的变化,有助于发现可能的传输通道,获得宏观的灰霾空间分布状况。在研究时段内,与地面空气质量监测站相比,88%的卫星遥感监测结果误差不大于1个AQI等级,平均的AQI等级偏差为0.7级,并分析了卫星遥感与地面监测之间差异的原因。     

云南省气溶胶光学厚度时空变化特征的遥感研究

利用中分辨率成像光谱仪(MODIS)的气溶胶产品研究云南省气溶胶光学厚度(AOT)的时空变化特征。研究结果表明:在长时间尺度上,区域月平均AOT没有明显的增长趋势,年平均值大约为0.19,反映了人为活动排放进入大气的气溶胶没有明显的增加;月平均AOT的变化呈双峰分布特征,2个峰值分别出现在3、8月,AOT大约为0.35±0.08和0.31±0.05,5月出现明显的谷值(0.20±0.03),AOT减少的原因可能是该地区降水增多,大量的降水可以清除大气中的气溶胶粒子,最小值常出现在1月或12月,AOT大约为0.09±0.02。在空间上,云南省AOT普遍较低,年平均值的空间分布为0~0.4,低值区出现在西北部的迪庆州、怒江州和丽江市;AOT高值区分布在云南省的南部和东北部地区,3月AOT值最大可达0.80以上,南部和北部差值达到0.60以上,8月AOT的高值区主要出现在中部的玉溪市红河州北部、玉溪市和昆明市。云南省AOT北高南低分布格局的原因主要是北部地区人为气溶胶排放较少,另外,由于地形的影响,北部地区风速较大,气溶胶停留在大气中的时间较短,AOT较小。     

一次典型灰霾天气过程及成因分析

结合2008年10月28日南京市出现的灰霾天气,利用环境空气自动监测数据、气象观测数据、卫星遥感监测秸秆焚烧信息及后向轨迹模型等资料,对灰霾天气过程及成因进行分析。结果表明,由于当晚大气扩散条件不利,周边地区秸秆焚烧产生的大量气溶胶污染物在地面东北气流的引导下向南京市城区输送,使得大气监测点颗粒物浓度异常上升,导致能见度恶化,形成了典型性重度灰霾污染天气。     

秸秆焚烧对北京市空气质量的影响

用火焰原子吸收光谱法测试了北京市两个采样点 1 #站 (十三陵站 ,清洁对照点 )和 5#站 (天坛站 ,居民生活区 )1 1 0个大气颗粒物样品中的水溶性钾 ,以表征秸秆焚烧颗粒物。 1 #站水溶性钾的质量浓度年均值为 1 .2 1 μg/m3,其中以1 998年 6月份浓度 (3 .0 7μg/m3)最高 ,是 5月份 (1 .0 2μg/m3)的 3倍 ;5#站水溶性钾的质量浓度年均值为 1 .94μg/m3,6月份 (4 .2 2 μg/m3)最高 ,是 5月份 (1 .97μg/m3)的 2 .1倍。数据分析结果表明 1 998年 6月份麦收季节存在以秸秆焚烧为主的生物质燃烧现象 ,使大气颗粒物中有机碳浓度水平升高 ,并对北京市的空气质量带来负面影响     

遥感技术在大气环境监测中的应用综述

综合论述了近20多年来国内外对大气环境遥感监测的研究现状,介绍了应用于大气环境遥感监测的多种方法并着重阐述了被动式空基遥感和主动式地基遥感在大气环境遥感中的应用以及探测气溶胶的卫星传感器的发展历程和特点。最后,对我国大气环境遥感研究中存在问题和发展前景进行了讨论。     

Plant Phenology in Western Canada: Trends and Links to the View From Space

One feature of climate change is the trends to earlier spring onset in many north temperate areas of the world. The timing of spring flowering and leafing of perennial plants is largely controlled by temperature accumulation; both temperature and phenological records illustrate changes in recent decades. Phenology studies date back over a century, with extensive databases existing for western Canada. Earlier spring flowering has been noted for many woody plants, with larger trends seen for species that develop at spring's start. Implications for ecosystems of trends to earlier spring arrival include changes in plant species composition, changes in timing and distribution of pests and disease, and potentially disrupted ecological interactions. While Alberta has extensive phenology databases (for species, years, and geographic coverage) for recent decades, these data cannot provide continuous ground coverage. There is great potential for phenological data to provide ground validation for satellite imagery interpretation, especially as new remote sensors are becoming available. Phenological networks are experiencing a resurgence of interest in Canada (www.plantwatch.ca) and globally, and linking these ground-based observations with the view from space will greatly enhance our capacity to track the biotic response to climate changes.