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空气污染已经成为当今社会关注的热点,空气质量的预报及对空气污染物源头的探寻都有着重要的意义。而随着卫星遥感技术的发展,范围广阔、数据丰富的遥感影像为空气污染预测和溯源工作提供了新的方向。本文研究并改进了基于高斯扩散模型的萤火虫算法,利用遥感影像对空气污染物实现了小尺度的溯源;基于统计预测的方法,建立空气污染物与气象因子的多元线性回归方程,预测未来空气质量情况;基于IDEA-I扩散轨迹模型,利用MODIS气溶胶产品和气象数据模拟空气污染物扩散轨迹;最后综合统计预测结果与IDEAI模型预测结果,得到全国主要城市未来空气质量情况。主要工作内容如下:1.基于萤火虫算法发展了面向小尺度的空气污染物溯源算法,该算法重新构建了目标函数,在其迭代过程中加入了污染源扩散过程以及气溶胶光学厚度值的影响。然后通过实验,验证了基于高斯扩散模型的萤火虫空气污染溯源算法的可行性。2.分析了气象因子与未来空气质量指数、相关空气污染物与未来空气质量指数的相关性,筛选了合适的气象因子和空气污染物作为自变量,以成都地区为例建立了以未来空气质量指数为因变量的多元线性回归方程。3.构建了基于IDEA-I扩散模型的空气质量预测系统,利用MODIS的气溶胶产品和气象数据,预测未来的空气质量情况。并对预测结果进行了验证。4.针对MODIS影像由于云层干扰造成的数据缺失问题,利用地面监测站的数据进行空间插值,填补无值区域。最后,对IDEA-I预测结果做定量分析,综合统计预测的结果,对全国主要城市做空气质量预报并在多个平台发布。