多尺度遥感数据下的PM2.5估算及其分布的研究

武汉大学2014年国家大学生创新实验

组员 ：徐永浩 李英明 刘尚 欧阳君 欧阳知雨

指导教师 ：陈震中 教授

目前，PM2.5的监测以传统地面监测为主，且尚未实现大范围的持续监测。由于气溶胶分布具有时间、空间上的高度变异性，有限的地面环境观测网络能够提供时间连续的观察，但不能得到良好的空间覆盖信息，难以反映污染物来源和变化趋势的宏观分布[6]。卫星遥感资料可以弥补这些不足，成为监控全球气溶胶污染的一种新手段[7]。研究表明，若某地区的气溶胶光学厚度与PM10或PM2.5的浓度相关性好的话，则可通过气溶胶光学厚度预测PM10或PM2.5的浓度[8]。因此，通过卫星观测的气溶胶光学厚度数据，推算PM2.5的地面浓度分布成为监控PM2.5质量浓度的重要手段。同时，通过遥感影像得到的PM2.5浓度还可进一步辅助地面PM2.5监测站的合理布设。由于利用遥感手段建立的PM2.5估算模型不受地域条件的限制，我们可以通过图像分割等处理，构建出研究区域内的PM2.5空间分布图。通过可视化展示，发掘研究区域内PM2.5浓度高、变化大，需要重点监测的区域。这些数据将为PM2.5监测站建设时的位置及数量的选取，提供科学依据。在保证城市PM2.5浓度得到有效监测的同时，又避免了监测站建立过密而造成的资金浪费。