卫星影像遥感技术在水污染监测的应用

经济发展常伴随着水环境污染，先污染后治理的方式不仅造成环境破坏大，而且治理修复所需成本高。环境监测可实现提前预警，防患于未然，符合可持续发展的理念。但传统的定点采样监测方式，不仅费时费力，且以点代面，无法实现大时空尺度下的环境监测。而卫星遥感可以对整个区域环境变化进行连续监测，获取到常规监测手段无法获取的环境信息，实现大时空尺度下的水污染监测。水环境遥感监测常用Landsat与Terra/Aqua等对悬浮固体、油污染、水体富营养化和水表温等多种环境参数进行监测。但卫星遥感可监测参数有限，且监测精度不够高，存在一定的劣势，未来需要不断创新和完善，提升实际应用效果，为环境的监测和管理提供更加优质的服务。     

南黄海6.1级地震前热红外异常

从1996-11-09南黄海6.1级地震(震中位置31°50′N,123°06′E)的地震地质构造环境、临震卫星热红外异常与近地表大气增温异常等3方面进行研究。认为该震震前有较明显的热红外异常显示,并初步探讨了该区地震的临震近地表大气增温与卫星热红外异常的基本特征。     

基于CrIS卫星反演与地面观测的中国大气氨浓度的时空特征及对比评估

基于地面观测与CrIS卫星反演的数据，分析了我国2015年9月—2016年8月的大气氨(NH₃)浓度在时空上的变化特征，并评估了这两类数据之间存在的差异.结果表明：基于CrIS卫星反演的数据能够很好地识别我国NH₃浓度在时空上的变化趋势，但同地面观测相比，存在数值上的低估.我国的NH₃浓度总体上呈现出“夏高冬低”的特点.就空间分布而言，华北、华东和中南地区是我国目前NH₃浓度相对较高的地区.在温度较高的时段，城市地区的NH₃浓度与农村地区的浓度水平相当，表明非农业源排放对城市地区NH₃浓度的贡献是不可忽视的.在对先验廓线进行分类时，CrIS卫星的快速物理检索算法(CrIS Fast Physical Retrieval algorithm，简称CFPR)对我国不同区域NH₃的实际浓度水平有所低估.因此，提高CrIS卫星反演NH₃浓度的能力可考虑对先验廓线进行重新分类.     

基于火点辐射能量的2017—2021年广西秸秆露天燃烧排放时空分析

基于2017—2021年MODIS、VIIRS和Himawari-8等多套卫星的火点辐射能量(FRE)和云量反演数据,使用更高分辨率的火点替代相邻位置低分辨率火点的融合方法,利用晴空的火点分布数据对被云遮蔽的区域进行补偿,核算得到了2 km高分辨率的广西秸秆露天燃烧排放数据,并针对2017—2021年的广西秸秆露天燃烧排放量展开精细的时空分布研究。结果表明:2017—2021年广西秸秆露天燃烧的CO、NO_x、SO₂、NH₃、VOCs、PM₁₀和PM_2.5的年排放量均值分别为12.91万、0.78万、0.16万、0.17万、2.77万、2.26万、2.21万t,排放高值区域分布在广西中部及西南部。秸秆露天燃烧排放的主要时间集中在冬、春季节(10月至次年3月),时值晚稻收割期和甘蔗榨季,占全年排放量的60%以上。广西秸秆露天燃烧PM_2.5年均排放量是全广西PM_2.5人为源年排放量的8.74%,通过逐日排放贡献分析发现,秸秆露天燃烧具有短期排放量较大的特点,2017—2021年,在1—2月有34 d出现秸秆露天燃烧导致PM_2.5排放量超过人为源排放量50%的情况。     

济南市夏季甲醛时空分布特征及对臭氧污染的影响

基于Sentinel-5P卫星遥感数据,分析济南市2019—2021年夏季甲醛浓度的时空分布特征及对臭氧污染的影响。结果表明：研究期间夏季甲醛平均柱浓度呈逐年下降趋势,2020年同比降幅最大为24%;甲醛浓度高值区域主要分布在人口密集的市区及工业聚集的章丘区、济阳区和商河县,呈现由城市中心向外扩散的趋势;甲醛浓度受周边城市的影响,形成一条东西向的区域化污染带;甲醛对臭氧的影响主要表现在臭氧污染轻度或污染初期,而氮氧化物的排放进一步加重臭氧污染。     

中国区域ERA5-ZTD/PWV精度评估与台风事件响应研究

再分析数据能够提供多种历史气象数据同化产品，为了评估欧洲中期天气预报中心的最新一代ERA5再分析数据集估计的天顶对流层延迟(Zenith Tropospheric Delay,ZTD)和大气可降水量(Precipitable Water Vapor,PWV)产品在中国区域的精度，利用2017—2019年中国区域内14个全球导航卫星系统地面监测站和89个探空站反演的ZTD和PWV数据分别对ERA5-ZTD和ERA5-PWV精度进行了评估。结果表明，除青藏地区的站点外，ERA5-ZTD的精度分布较为均匀，平均Bias、RMSE和STD分别为-6.3 mm、19.3 mm和17.5 mm; ERA5-PWV的精度分布呈现西部内陆高和东南沿海低的趋势，平均Bias、RMSE和STD分别为0.3 mm, 2.9 mm和2.7 mm。此外，在研究2019年“利奇马”台风期间ZTD和PWV的时空分布中，提出了使用水汽到达时间差的方法定量估计台风的水汽移动速度。得到台风期间ZTD和PWV具有相同的空间分布规律，且移动方向与台风的移动路径方向是一致的，估计的水汽平均移动速度为12.4 km/h,与台风的...     

永定河(山峡段)补水成效分析

为改善永定河(山峡段)常年断流、河床沙化，水生态环境破坏严重等问题，门头沟区政府从2019年起开始对永定河(山峡段)进行生态补水，用来改善、修复、恢复生态系统节后功能和自我调节能力，促进绿色可持续发展，目前已初见成效。为进一步量化补水成效，以便政府部门决策，以生态补水数据、地面气象监测数据、环境数据为基础，综合运用卫星遥感监测数据，通过对2019～2021年间北京市门头沟区永定河(山峡段)补水后的生态变化情况进行分析，结果表明，永定河(山峡段)主河道河面面积约增加了一倍，主要河段河水水质明显改善；主河道周边1km范围植被覆盖率增长了6倍，植被生态质量增长了近4成，地表热环境指数均呈下降趋势，沿河周边村落热岛效应明显改善。本研究量化给出相关政府部门多年来永定河治理的成效，为相关政府行政部门研究和制定永定河生态修复工程等提供科学支持，为永定河后续污染防治提供理论基础。