大氣氣溶膠反演及其污染環(huán)境監(jiān)測遙感

目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 氣溶膠概念、來源及分類 1
1.2 氣溶膠物理性質和光學性質 2
1.2.1 氣溶膠物理性質 2
1.2.2 氣溶膠光學性質 4
1.3 大氣輻射傳輸模型 5
1.3.1 6S輻射傳輸模型 5
1.3.2 LOWTRAN 7
1.3.3 MODTRAN 7
1.3.4 FASCODE 8
1.4 氣溶膠遙感反演基本原理 8
1.5 氣溶膠遙感反演方法 9
1.5.1 地基遙感反演方法 9
1.5.2 衛(wèi)星遙感反演方法 10
1.6 氣溶膠污染遙感監(jiān)測 13
第2章 地基遙感氣溶膠反演 16
2.1 概述 16
2.2 太陽光度計反演氣溶膠 17
2.2.1 AOD反演 17
2.2.2 Angstrom參數(shù)反演 20
2.2.3 氣溶膠組分反演 22
2.3 激光雷達反演氣溶膠 25
2.3.1 Mie散射激光雷達方程及其求解 26
2.3.2 基于動態(tài)雷達比的氣溶膠反演 28
第3章 衛(wèi)星遙感氣溶膠反演 31
3.1 概述 31
3.2 MODIS雙星數(shù)據(jù)協(xié)同反演AOD 31
3.2.1 模型與算法 32
3.2.2 氣溶膠類型分析與確定 36
3.2.3 反演結果驗證 37
3.3 像元分解MODIS數(shù)據(jù)反演氣溶膠光學厚度 39
3.3.1 像元分解 39
3.3.2 地表反射率確定 41
3.3.3 反演結果驗證 43
3.4 HJ-1衛(wèi)星CCD數(shù)據(jù)反演AOD 47
3.4.1 基于MODIS的各月地面反射率和BRDF數(shù)據(jù)獲取 47
3.4.2 HJ-1衛(wèi)星CCD觀測角度下的地面反射率獲取 48
3.4.3 MODIS地面反射率到HJ-1衛(wèi)星CCD地面反射率轉換 49
3.4.4 反演結果驗證 50
3.5 GOCI衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演氣溶膠光學厚度 52
3.5.1 地表反射率的確定 52
3.5.2 查找表的構建 57
3.5.3 反演結果驗證 60
3.6 多角度偏振數(shù)據(jù)反演氣溶膠組分及光學厚度 64
3.6.1 PARASOL數(shù)據(jù)預處理 65
3.6.2 查找表的構建 66
3.6.3 自定義氣溶膠類型 66
3.6.4 反演步驟 70
3.6.5 反演結果驗證 71
第4章 云對氣溶膠衛(wèi)星遙感的影響及其消減方法 74
4.1 概述 74
4.2 AOD隨云參數(shù)變化的統(tǒng)計特征 75
4.2.1 MODIS AOD反演值隨云參數(shù)的變化特征 75
4.2.2 MODIS AOD反演誤差隨云參數(shù)的變化特征 81
4.2.3 考慮云影響的MODIS AOD反演產品誤差修正模型 84
4.3 消減云影響的波段比值法 85
4.3.1 云鄰近效應影響的簡化模型 85
4.3.2 基于模擬分析確定云影響消減因子 87
4.3.3 基于波段比值消減法的AOD反演與驗證 98
4.4 消減云影響的程輻射法 114
4.4.1 程輻射值的確定方法 114
4.4.2 基于程輻射消減法的AOD反演模型 118
4.4.3 反演分析與驗證 126
第5章 大氣污染氣溶膠顆粒物濃度估算 145
5.1 概述 145
5.2 利用地基激光雷達估算PM2.5 145
5.2.1 PM2.5質量濃度相關因子分析 146
5.2.2 基于多元回歸分析模型估算PM2.5 150
5.2.3 基于隨機森林模型估算PM2.5 155
5.2.4 模型對比分析 156
5.3 利用MODIS AOD產品估算PM10 158
5.3.1 按季節(jié)建立PM10估算模型 158
5.3.2 按聚類建立PM10估算模型 160
5.4 利用霾優(yōu)化變換估算PM10 164
5.4.1 霾優(yōu)化變換原理 164
5.4.2 晴空線及θc的確定 165
5.4.3 AOD及典型地表覆被對HOT影響的模擬分析 166
5.4.4 HOT估算PM10模型建立 168
5.5 利用歸一化灰霾指數(shù)估算PM10 169
5.5.1 灰霾日與非灰霾日土地覆被光譜變化 169
5.5.2 NDHI的構建 170
5.5.3 NDHI估算PM10模型建立 173
第6章 基于MODIS數(shù)據(jù)的霾及其等級檢測 175
6.1 概述 175
6.2 霾檢測指標與標準 175
6.3 霾檢測指標的遙感估算 177
6.3.1 數(shù)據(jù)與處理 177
6.3.2 能見度遙感估算 178
6.3.3 相對濕度遙感估算 180
6.4 霾及其等級遙感檢測分析 181
第7章 區(qū)域氣溶膠污染變化監(jiān)測及其影響分析 186
7.1 概述 186
7.2 氣溶膠時空變化特征分析 187
7.2.1 AOD的變化 187
7.2.2 氣溶膠組分的變化 192
7.2.3 氣溶膠的垂直變化 196
7.3 氣溶膠變化的氣象因子影響分析 209
7.3.1 數(shù)據(jù)與方法 210
7.3.2 氣象數(shù)據(jù)分析 211
7.3.3 氣溶膠與氣象因子關系分析 216
7.3.4 氣溶膠變化的氣象因子綜合影響分析 219
7.4 氣溶膠域外輸入影響的后向軌跡分析 221
7.4.1 數(shù)據(jù)與方法 222
7.4.2 氣溶膠輸入路徑分析 224
7.4.3 氣溶膠潛在輸入?yún)^(qū)域分析 227
7.4.4 氣溶膠域外輸入相對貢獻分析 229
參考文獻 231