论文部分内容阅读
随着工业的迅速发展,大气污染已经开始逐步对人类的生存环境产生巨大的影响。作为大气成分中重要的组成部分,气溶胶不仅对于地气的辐射能量平衡起着重要作用,也与大气环境质量息息相关。气溶胶光学厚度的定义为大气中的介质消光系数在垂直方向上的积分,描述了当光在大气中传输时气溶胶造成的衰减作用。准确监测气溶胶光学厚度不仅可以加深对于气候系统中能量平衡的理解,还可以在国家大气污染的预防与治理中发挥重要的作用。当前针对城市范围内的气溶胶光学厚度研究较少,因此,针对城市范围内气溶胶光学厚度分布的精细化研究具有重要的理论意义和应用价值。本文在获取了2013-2014年的16幅HJ-1CCD图像的基础上,以南京市为研究区,利用6S辐射传输模型建立查找表,然后对MODIS地表反射率产品数据进行波段修正,使用深蓝算法获得了16幅南京市气溶胶光学厚度的空间分布图像,并最终结合CE-318太阳光度计地面实测数据进行了精度验证。结果表明：南京市上空的气溶胶颗粒在全年的大部分情况下以弱吸收性或者是中度吸收型的细粒子为主,与6S辐射传输模型中的大陆型气溶胶类型最为相近；反演结果与地面实测值对比,平均绝对误差0.135,平均相对误差为22.743%。在得到的结果的基础上,分别将NDVI(归一化植被指数)、NDBI(归一化城镇指数)等归一化指数与气溶胶光学厚度结果进行了叠加统计分析,结果表明：气溶胶光学厚度与NDVI存在明显的负相关关系,与NDBI存在明显的正相关关系；并根据土地利用方式的不同,对扬子石化地区、新街口地区和紫金山地区的气溶胶光学厚度进行了统计分析,发现扬子石化地区与新街口地区的气溶胶光学厚度值均高于紫金山地区,扬子石化地区气溶胶对于全市气溶胶贡献略高于新街口地区,且空间分布变化较大,新街口地区气溶胶分布较为均匀。结合地面实测数据和气象资料对一次轻度污染过程进行了监测,并对不同季节的气溶胶光学厚度的均值进行了统计和分析。结果表明：利用HJ-1卫星的高时间分辨率的优势能够对短时大气污染过程的分布进行监测；南京市夏季气溶胶光学厚度明显高于春、冬两季,而春季略高于冬季,且变化较为剧烈。