大气污染控制--MODIS AOD 数据预测PM2.5浓度.ppt

* MODIS AOD 数据预测PM2.5浓度 代会会大气污染控制 目 录 1、MODIS AOD 技术简介 2、MODIS AOD 在PM2.5的监测中的应用实例 3、小结与展望 4、参考文献 MODIS AOD 技术 Terra卫星和Aqua卫星是两颗极轨卫星，每天同一时间两次飞越地球表面的某一点。中分辨率成像光谱仪(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer，MODIS)装载其上，具有高空间分辨率，提供全球气溶胶光学特性探测资料。 利用MODIS测得大气气溶胶厚度(aerosol optical depth，AOD)，进而预测PM2.5浓度值。 MODIS AOD 技术 图1 Term卫星外形(来自NASA) 图2 Aqua卫星外形(来自NASA) MODIS AOD 技术原理 假设地球表面为均匀朗伯表面，大气在竖直方向上均匀分布，不考虑气体吸收，那么气溶胶总的消光系数AOD与地面消光系数成线性关系，而地面消光系数与地面污染物，特别是颗粒物成一定关系，所以可得到AOD与颗粒物浓度的一定关系。 MODIS测得AOD值，经校正后得到预测的PM2.5浓度值。 MODIS AOD 技术预测PM2.5浓度缺陷 由于大气在垂直方向上并非均匀分布、云层、冰雪、气溶胶胶粒的性质、空气相对湿度、PM2.5的日平均变化等原因，AOD值与PM2.5实际上并没有良好的线性关系，所以本实验探讨对AOD数据进行校正的一种方法，使得对PM2.5的预测更精确。 应用实例 实地监测的PM2.5数据 采样时间：2003年1月1—12月31 监测地点：马萨诸塞州(MA)、康乃狄克州(CT)、罗德岛(RI)，共26个美国环境保护署监测点 监测方法：重量法，24小时平均浓度 应用实例 预测PM2.5的获得 MODIS每隔一到两天向地面输送AOD数据，根据一定公式校正计算得到PM2.5数据，与实测PM2.5作对比，比较该计算法是否可行。其中实测与预测PM2.5是在同地点的同一时刻。 应用实例 每小格10*10km 共387格 每格测得平均AOD厚度，预测该地区平均PM2.5浓度 图4 MODIS AOD测量点分布 结果分析—PM2.5实测值 纬度 经度 样品数 均值 位于州际公路旁 结果分析-- PM2.5预测值与实测值的比较 图5 PM2.5预测值与实测值的关系 结果分析-- PM2.5预测值与实测值的比较 结果分析—与传统法的比较 结果分析—与传统法的比较 图6 PM2.5预测值与实测值的关系 图7 PM2.5浓度分布图 小结与展望 1、遥感技术在全球大气污染监测与控制中发挥重大作用； 2、MODIS AOD预测PM2.5浓度有很大的潜力，有望代替传统重量法对PM2.5进行全球性实时监测，但目前只能作为传统法的验证补充； 3、MODIS AOD预测PM2.5浓度还有很多不足之处，在未来的研究工作中需要注重此方面的研究。 *