基于Landsat 8卫星OLI影像遥感反演盐城市区域大气能见度状况

利用遥感软件ENVI 5.2的FLAASH大气校正模块,对盐城市2013—2014年共22景Landsat 8卫星OLI影像进行了区域大气能见度遥感反演,并与盐城市环境监测中心站的空气自动监测子站的PM10、PM2.5以及当地气象部门的能见度观测数据进行了对比。结果表明,OLI遥感影像可以对区域尺度大气能见度进行有效的观测,反演的区域性大气能见度水平与地面空气质量自动监测结果存在消长关系,与地面能见度数据有近70%的一致性。     

基于Landsat TM/ETM+/OLI遥感大数据分析南京市1984—2015年大气能见度变化趋势

对南京市1984—2015年Landsat 4／5／7／8卫星TM／ETM＋／OLI传感器获取的遥感数据,利用ENVI遥感软件的FLAASH大气校正模块,进行了区域大气能见度（ VIS）遥感反演。结果表明,时间跨度达30余年的Landsat卫星遥感数据影像序列反演的VIS呈明显的下降趋势,20世纪80年代数值较高,“差”能见度（＜10 km）的观测率不到6％,21世纪以来VIS下降明显,“差”能见度的观测率为20％～25％。与2010—2015年南京市PM10、PM2．5监测数据进行了对比,在城市空气清洁及污染较轻时,星地监测结果有较好的一致性,但中到重污染天气时FLAASH算法反演VIS偏高,侧重于代表离主城区距离远的偏远乡野山林地区的能见度状况。     

1984—2015年太湖地区大气能见度变化遥感监测与评价

研究收集整理了1984—2015年太湖区域342幅Landsat系列卫星遥感影像,利用ENVI软件FLAASH模块计算获取了区域大气能见度均值,通过太湖周边苏州、无锡、常州3市地面自动站能见度监测值加以验证,并在此基础上对1984—2015年该地区大气能见度遥感监测结果进行了分析与评价。研究结果表明：太湖地区在20世纪80年代能见度水平相对较好,20世纪90年代后逐渐下滑,总体呈下降趋势。2015年遥感反演能见度均值为14.80 km,与1984年的21.46 km相比下降了31.05%,下降速率约为0.21 km/a。     

基于遥感影像的木兰溪水质参数反演

水质监测对水环境评价及污染预防至关重要,但地面监测成本高、监测面积有限等,难以满足实时、大范围监测的要求。为了更好地解决该问题,基于遥感影像的空中监测技术越来越得到研究人员的青睐。以木兰溪为研究区,利用和地面监测数据同步的Landsat-8卫星遥感影像数据,对木兰溪的典型水质参数总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数的反演问题进行研究。首先,根据Landsat-8的水体敏感波段,分别选取总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数的反演特征波段组合为(b1-b2)/(b2+b3),(b1-b2)/(b3-b4),b2/(b1+b4),b1/b2;其次,利用反演特征波段组合分别构建总磷、总氮、溶解氧、高锰酸盐指数浓度的SVR(Support Vector Regression)反演模型,通过IPSO算法对SVR模型的参数进行优选;然后,将IPSO-SVR反演模型和统计回归反演模型、广义回归神经网络(GRNN)反演模型在验证集上进行评估,以平均绝对误差和均方根误差作为评价指标进行对比分析,结果表明IPSO-SVR反演模型的平均绝对误差和均方根误差最小,说明IPSO-SVR反演模型具有较高的精度和较好的实用性...     

博斯腾湖矿化度遥感反演及空间分布特征研究

以我国最大的内陆淡水湖——博斯腾湖为研究对象,利用Terra/MODIS L1B空间分辨率为250 m和500 m的遥感反射率数据及湖水矿化度实测数据建立线性回归模型,分析湖表面矿化度的空间分布特征。结果表明:空间分辨率为500 m的1~7个波段组合建立的多元线性回归模型相关性最高(R~2=0.70),模型验证结果显示,实测值和反演值的相关系数(R~2)为0.82,均方根误差(RMSE)为0.12。利用最优模型对博斯腾湖湖面矿化度进行反演,其分布存在明显的空间梯度,西北、东北和东南湖区矿化度较高,而西南湖区和湖区南部矿化度较低。     

江苏省区域空气质量多模式预报预警系统研究与设计

围绕江苏省大气污染日益严峻的形势,设计了江苏省区域空气质量多模式预报预警系统,系统主要由数据中心、计算中心、分析展示中心、预报中心4个部分构成,运用了多模式集合预报、数据仓储联机分析处理、数据挖掘及智能关联等关键技术。系统的建成将为江苏省各级政府和相关单位决策层制定区域联动的大气污染防控措施,采取针对性的应急处置措施提供科学、及时的技术支撑。     

基于特征选择和机器学习的阳澄湖叶绿素a遥感反演研究

利用2016-2020年Sentinel-2多光谱遥感影像和同步实测叶绿素a浓度数据,提出了一种基于特征选择和机器学习的叶绿素a遥感反演方法,并应用于阳澄湖.结果表明,特征选择方法在反演模型的自变量选取上具有较好的应用效果,基于此建立的随机森林模型在阳澄湖叶绿素a反演上具有较优的验证精度;2016-2020年阳澄湖叶绿...     

实测数据支持下的地表水浊度与总氮遥感反演——以长江流域中段为例

针对以实地采集数据进行地表水水质反演存在的空间范围小、耗时长、难度大、所构建模型在地域及季节方面很难具有良好普适性等问题,以长江流域中段为研究区,利用Landsat 8 OLI遥感影像数据及国家地表水水质自动监测站实测数据,建立浊度、总氮与反射率的反演模型,采用决定系数(R²)、平均绝对值误差(MAE)、均方根误差(RMSE)及平均绝对百分比误差(MAPE)进行精度检验,并制作浊度、总氮反演分布图,分析浊度和总氮空间分布特征。结果表明:浊度反演模型的反演精度较高,R²为0.945,MAE为4.945 NTU,RMSE为7.117 NTU,MAPE为29.4%;总氮反演模型的反演精度一般,R²为0.502,MAE为0.427 mg/L,RMSE为0.541 mg/L,MAPE为31.0%。这说明使用国家地表水水质自动监测站监测数据进行浊度反演具有一定的可行性。     

基于环境一号卫星的PM2.5浓度遥感反演研究

2014年12月29—30日,青岛市发生了一次空气污染过程,利用环境一号卫星CCD遥感影像数据和实测PM_(2.5)浓度数据,分析了该过程前后5 d的实测PM_(2.5)浓度与环境一号卫星CCD遥感影像的DN值之间的相关性,分别按日期和区域建立了反演模型。结果表明,按日期拟合反演模型相关系数为0.02~0.51,按区域拟合反演模型相关系数为0.01~0.80,总体来说,区域拟合结果较好。     

广州市灰霾期PM10的化学组成对能见度的影响

采集广州市大气可吸入颗粒物(PM10)样品,并分别对冬、夏两季灰霾和非灰霾期PM10中有机碳(OC)、元素碳(EC)和水溶性离子进行分析。广州市灰霾期大气PM10中的主要化学成分按质量浓度大小排序为OC>NO3->SO24->NH4+>EC(非灰霾期则依次为OC>SO24->EC>NH4+>NO3-),其质量浓度分别为非灰霾期的4.7、12.5、3.7、3.2和2.3倍。相关性分析表明,灰霾期总碳[TC(OC+EC)]及NO3-的质量浓度对大气能见度的降低起主要作用,而非灰霾期则主要是TC和SO24-。     

灰霾天气不同粒径的颗粒物污染特征分析

利用宁波市北仑区PM10、PM2.5和PM1的监测数据及与之对应的能见度监测结果,对影响灰霾天的颗粒物的污染特征进行了系统研究,结果表明,颗粒物粒径对灰霾天的形成和能见度的影响程度差异明显,且3种粒径的颗粒物质量浓度与能见度之间线性关系密切。     

卫星遥感在重大活动空气质量保障中的应用

以2016年G20峰会重大活动保障工作为例,简述了卫星遥感技术近年来在大气环境空气质量监测取得的进展以及重大活动空气质量保障会商机制和组织架构,重点分析了如何充分应用大气遥感产品服务于重大活动空气质量保障工作。指出,现有卫星遥感技术已具备服务重大活动空气质量保障工作的要求,其产品可应用于空气质量监测、生物质燃烧遥感监测,同时大气遥感产品相对客观,可以成为重大活动空气质量保障的客观参考标准,为今后类似保障工作提供借鉴。     

灰霾天气条件下天津市环境空气中颗粒物污染特征分析

针对天津地区灰霾天气条件下环境空气中颗粒物的污染程度及变化特征进行分析。指出出现灰霾天气是污染加重的直观反映,将其发展成为一项环保指标,将对大气污染控制起到一定的积极作用。     

灰霾期间气溶胶的污染特征

从颗粒物的时空分布和浓度水平方面综述了灰霾期间气溶胶的污染特征,介绍了灰霾期间气溶胶中金属元素、水溶性离子、有机碳和元素碳的浓度特征,以及颗粒物与能见度的相关性研究进展。指出:灰霾天气多发生在冬季,且气溶胶中PM2.5占的比重大;气溶胶污染与地理环境、气候条件、经济发展水平等有密切关系;水溶性离子多集中在PM2.5中;能见度的下降与气溶胶特别是细颗粒物有很大关系。提出目前灰霾研究中主要存在3大问题:一是对灰霾期间气溶胶中含有的有机物类别及其对不同季节发生灰霾的贡献率仍需进一步研究;二是灰霾期间气溶胶中有机物的形成机理尚不明确;三是不同源排放的气溶胶对灰霾形成的贡献率有待探讨。建议系统地开展大气细颗粒物有害成分的鉴定、源排放颗粒物的物理化学特性、扩散过程中各种物质间的反应和转化等方面的研究,为大气污染防治法规的制定提供依据。     

江苏省霾污染遥感监测业务化运行研究

从霾污染遥感监测业务化流程出发,选取EOS/MODIS为主要数据源,MODIS气溶胶产品及气象数据为辅,在数据预处理的基础上,利用LM-BP人工神经网络模型算法反演区域大气颗粒物浓度,分析了可获取的遥感监测指标及气象指标对霾污染的贡献率,筛选出可业务化的霾污染遥感评价指标。对2013年1月江苏省2次典型的霾污染进行了星地同步分析,从分析结果来看,霾污染遥感监测结果与地面实测结果基本一致,霾污染遥感监测可以作为地面监测的有效补充,宏观反映区域霾污染空间分布,为大气污染防治提供有力的技术支撑。     

一次连续在线观测分析天津市细颗粒物污染特征

根据2005年的5月17日—5月23日GR IMM(1.109#)谱分析仪在线观测结果考察天津市细颗粒物浓度和质量浓度特征。观测期间,天津市颗粒物数浓度平均值为1 124 cm-3,粒径分布为0.25μm~0.60μm,98.5%粒子的粒径0.65μm。同期PM10日均质量浓度值为204μg/m3,ρ(PM2.5)为104μg/m3,ρ(PM1.0)为82.9μg/m3。ρ(PM1.0)/ρ(PM2.5)超过80%,粒径1μm超细颗粒物为天津城市大气颗粒物的主要成分。     

遥感技术在灰霾监测中的应用综述

介绍了灰霾遥感监测的基本原理,论述了基于图像变换的TC法、HOT法和基于反演气溶胶光学厚度的灰霾遥感监测技术,以及造成灰霾天气的秸秆燃烧遥感监测方法.指出卫星遥感技术可以提供大尺度、长时间序列的污染物时空分布特征和变化趋势,以及全球性的大气环境综合遥感数据,是灰霾监测与综合治理的重要途径.     

鞍山市环境空气颗粒物中重金属元素分布特征

研究了鞍山市环境空气中可吸入颗粒物(PM10和PM2.5)中重金属元素分布特征,结果表明鞍山市环境空气可吸入颗粒物中Zn、Pb、Al、Cu四种金属总和所占21种元素比例近85%。重金属元素在不同粒径颗粒物中的浓度水平有明显差别,更易富集在细颗粒物PM2.5上。