南宁市地基遥感气溶胶光学厚度与Angstrom指数研究 被引量：2

1

作者 马小雨 陈正华 +3 位作者 李凯涛 许华 宿鑫 姚焕玫 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第6期2445-2454,共10页

利用CE318地基观测的光学特性数据,反演南宁市气溶胶光学厚度、?ngstr?m波长指数α、浑浊度系数β,对光学特性的月、季节、日变化以及典型天气作了分析,并利用图解法研究南宁市气溶胶分类,加深对该地区气溶胶认识的同时也为南宁市气溶... 利用CE318地基观测的光学特性数据,反演南宁市气溶胶光学厚度、?ngstr?m波长指数α、浑浊度系数β,对光学特性的月、季节、日变化以及典型天气作了分析,并利用图解法研究南宁市气溶胶分类,加深对该地区气溶胶认识的同时也为南宁市气溶胶研究提供参考。结果表明:(1) AOD最高值和最低值分别出现在3月份、8月份,年平均值为(0. 53±0. 09),春季的AOD最高,夏季最低。AOD日变化曲线较平稳,且值较大的一天与PM2. 5、PM10走势一致。AOD高值区(AOD>0. 7)与海盐型气溶胶及细模态气溶胶吸湿增长有关。(2)α最大和最小值分别出现在4月和6月份,年平均值是(1. 34±0. 08),春季的α最高,秋季最低,气溶胶粒子中细粒子占主导作用,南宁市属城市—工业型气溶胶。(3)β最高值和最低值分别出现在11月份、8月份,年均值是(0. 22±0. 02),曲线变化走势和AOD一致,β值在0. 2左右,说明空气有污染但还是比较清洁的。 展开更多

关键词 CE318 南宁市 Angstrom波长指数 气溶胶光学厚度 浑浊度系数

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利用激光雷达探测灰霾天气大气边界层高度 被引量：38

2

作者 张婉春 张莹 +2 位作者 吕阳 李凯涛 李正强 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期981-992,共12页

为了探测灰霾天气大气边界层高度变化的特征,利用CE370-C型微脉冲激光雷达观测了北京2013年1月严重灰霾期间的大气边界层高度。基于激光雷达距离校正回波信号,使用梯度法处理了严重灰霾天和轻度灰霾天的大气边界层观测数据,发现在灰霾... 为了探测灰霾天气大气边界层高度变化的特征,利用CE370-C型微脉冲激光雷达观测了北京2013年1月严重灰霾期间的大气边界层高度。基于激光雷达距离校正回波信号,使用梯度法处理了严重灰霾天和轻度灰霾天的大气边界层观测数据,发现在灰霾天气时大气边界层高度显著降低,严重污染时的大气边界层高度低于500m,日平均高度约424m,且与PM2.5浓度呈现明显的负相关性。将激光雷达探测结果与探空数据进行了对比分析,结果显示激光雷达与探空数据观测结果有较好的一致性,两者在本次灰霾期间的平均差异约为86m。 展开更多

关键词 灰霾 大气边界层高度 激光雷达 梯度法

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卫星遥感火点监测应用和研究进展 被引量：31

3

作者 陈兴峰 刘李 +2 位作者 李家国 欧文浩 张玉环 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期531-542,共12页

卫星遥感在自然灾害管理和应对中发挥了越来越多的作用。火点遥感在火灾频发的时候也被寄予厚望。梳理了火山、环境、气候、火灾等方面对火点遥感的需求,中国火灾监测的行业用户对时空分辨率需求迫切程度不同;概述了用于火点遥感监测的... 卫星遥感在自然灾害管理和应对中发挥了越来越多的作用。火点遥感在火灾频发的时候也被寄予厚望。梳理了火山、环境、气候、火灾等方面对火点遥感的需求,中国火灾监测的行业用户对时空分辨率需求迫切程度不同;概述了用于火点遥感监测的卫星数据源特点,光谱维度上以热红外敏感波段最重要,卫星轨道特点也是影响火点遥感监测能力重要因素;在分析火点遥感物理原理和方法的基础上,综述了当前火点遥感方法的研究进展及优缺点。按照火灾发生的灾前、灾中、灾后3个阶段,分别讨论了当前火点遥感提供信息支撑的能力。火点遥感用于发现火灾仍需要与地面监测等手段联合使用。 展开更多

关键词 火点遥感 红外 灾害 监测 森林火灾 地表温度

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暗目标法的Himawari-8静止卫星数据气溶胶反演 被引量：28

4

作者 葛邦宇 杨磊库 +3 位作者 陈兴峰 李正强 梅笑冬 刘李 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2018年第1期38-50,共13页

Himawari-8(H8)是由日本气象厅发射的新一代静止气象卫星,可实现10 min/次的高频次对地观测,搭载的AHI(Advanced Himawari Imager)传感器设置有与MODIS暗目标气溶胶反演算法所需的类似波段。本文参考暗目标算法构建了针对该卫星传感器... Himawari-8(H8)是由日本气象厅发射的新一代静止气象卫星,可实现10 min/次的高频次对地观测,搭载的AHI(Advanced Himawari Imager)传感器设置有与MODIS暗目标气溶胶反演算法所需的类似波段。本文参考暗目标算法构建了针对该卫星传感器的陆地气溶胶反演算法:首先,通过基于地基站点观测数据的精确大气校正,统计得到短波红外与可见光波段的地表反射率比值关系,将此作为先验知识用于地—气解耦时的反射率估计;然后,初步假设大陆型气溶胶类型,利用辐射传输模型建立查找表;最后,通过模拟与卫星观测的表观反射率误差最小实现气溶胶光学厚度反演解算。选取2016年5月覆盖京津冀地区的观测数据进行测试,将反演结果与对应时间的MODIS气溶胶光学厚度产品进行对比验证,空间分布趋势一致、相关性较高,相关系数R达到0.852;通过与地基观测网AERONET站点实测数据对比验证,所有站点的相关系数R^2均大于0.88,精度较高。利用反演的高时间分辨率产品,分析了京津冀地区的大气空间分布和日变化情况,结果表明:采用暗目标法对H8静止卫星陆地气溶胶光学厚度反演具有一定的潜力和可行性,能反映气溶胶的高时间变化信息,有望成为大气环境污染变化监测新的重要手段。 展开更多

关键词 葵花8(Himawari-8) 暗目标法 地表反射率 气溶胶光学厚度 京津冀

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光学遥感卫星大气校正研究综述 被引量：21

5

作者 李正强 陈兴峰 +3 位作者 马龙夭 伽丽丽 侯伟真 乔延利 《南京信息工程大学学报（自然科学版）》 CAS 2018年第1期6-15,共10页

由于高分辨率遥感应用需求增加的牵引,国内外发射了越来越多的光学遥感卫星载荷.然而,随着传感器分辨率的增加,大气对地表信息干扰的问题也越来越突出,光学遥感图像的大气校正问题,因载荷特点和应用需求的改变面临着一些新的挑战,有必... 由于高分辨率遥感应用需求增加的牵引,国内外发射了越来越多的光学遥感卫星载荷.然而,随着传感器分辨率的增加,大气对地表信息干扰的问题也越来越突出,光学遥感图像的大气校正问题,因载荷特点和应用需求的改变面临着一些新的挑战,有必要对其进行总结和分析.本文在介绍大气校正现状和原理的基础上,按照光学遥感卫星大气校正输入信息来源不同,把大气校正方法归纳为基于图像和图形处理方法、基于辐射传输计算、基于图像自身信息反演大气参数、基于大气同步校正仪的大气校正4类进行介绍.最后,结合我国高分辨率光学卫星的发展方向,对当前的大气校正应用方案和未来发展进行了讨论和展望. 展开更多

关键词 光学遥感 大气校正 定量遥感 高分辨率 辐射传输

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高分五号卫星多角度偏振相机最优化估计反演:角度依赖与后验误差分析 被引量：19

6

作者 郑逢勋 侯伟真 李正强 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期192-207,共16页

多角度偏振相机(directional polarimetric camera, DPC)随高分五号卫星已经成功发射并持续获取全球观测数据.针对DPC在陆地气溶胶反演领域的应用需求,本研究基于多参数最优化估计反演框架,引入信息量和后验误差分析工具,讨论了DPC观测... 多角度偏振相机(directional polarimetric camera, DPC)随高分五号卫星已经成功发射并持续获取全球观测数据.针对DPC在陆地气溶胶反演领域的应用需求,本研究基于多参数最优化估计反演框架,引入信息量和后验误差分析工具,讨论了DPC观测信息量对角度的依赖,给出了地表和气溶胶参数的后验误差,并分析了后验误差的影响因素.研究表明:1)卫星观测信息量随观测角度个数的增加显著提升, DPC多角度观测比单角度观测的总DFS(degree of freedom for signal)平均提高了5.45; 2)气溶胶反演比地表更依赖于卫星观测几何,散射角覆盖范围越大,观测包含的气溶胶信息量越多; 3)反演参数的后验误差随观测角度个数的增加显著降低,而气溶胶模型误差对后验误差的影响并不显著.总体来说,观测误差是影响反演结果不确定性的主要因素.本研究对DPC多角度偏振观测的反演能力以及反演不确定性进行了系统的定量评估,为DPC在轨测试及反演算法开发提供参考. 展开更多

关键词 多角度偏振相机 最优化估计反演 信息量分析 后验误差

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高分五号卫星多角度偏振成像仪细粒子气溶胶光学厚度遥感反演 被引量：19

7

作者 谢一凇 李正强 +5 位作者 侯伟真 张洋 伽丽丽 李莉 李凯涛 许华 《上海航天》 CSCD 2019年第S2期220-229,共10页

细粒子气溶胶是大气污染关键成分,迫切需要发展大范围、高精度的细粒子气溶胶遥感监测技术。基于我国2018年5月发射的高分五号卫星上搭载的多角度偏振成像仪(DPC),开展了细粒子气溶胶光学厚度(AODf)遥感反演研究。介绍了偏振卫星反演AOD... 细粒子气溶胶是大气污染关键成分,迫切需要发展大范围、高精度的细粒子气溶胶遥感监测技术。基于我国2018年5月发射的高分五号卫星上搭载的多角度偏振成像仪(DPC),开展了细粒子气溶胶光学厚度(AODf)遥感反演研究。介绍了偏振卫星反演AODf的主要原理和算法,基于2018年11月23日—30日的卫星数据反演获得了首幅高分辨率(3.3km)全球陆地上空AODf空间分布图,并利用太阳-天空辐射计数据进行了地面同步验证。反演结果显示:AODf空间分布与人为活动、生物质燃烧排放强度等因素相关,高值主要分布在印度、中国中东部及非洲中部等地区。与法国POLDER传感器AODf产品的长时间跨度对比显示,近年来中国地区细粒子气溶胶含量整体有所下降,并且DPC的高分辨率优势可有效支持区域污染精细管控、重点城市污染传输通道监测等环保业务的需求。 展开更多

关键词 高分五号卫星 多角度偏振成像仪(DPC) 细粒子气溶胶 卫星遥感 光学厚度 高分辨率

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利用HJ-1 CCD高分辨率传感器反演灰霾气溶胶光学厚度 被引量：17

8

作者 张玉环 李正强 +1 位作者 侯伟真 许华 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期959-969,共11页

霾已成为目前中国城市地区主要的空气污染现象,且近年来呈多发趋势。卫星遥感是获取大范围观测数据的必要手段,可对大气灰霾污染的分布区域及强度进行快速监测,弥补传统监测手段的不足。中国发射的环境小卫星(HJ-1)由于其高空间分辨率... 霾已成为目前中国城市地区主要的空气污染现象,且近年来呈多发趋势。卫星遥感是获取大范围观测数据的必要手段,可对大气灰霾污染的分布区域及强度进行快速监测,弥补传统监测手段的不足。中国发射的环境小卫星(HJ-1)由于其高空间分辨率、较高的时间分辨率和宽覆盖等特点,在环境监测方面可发挥重要作用。本文在假设短时间内地表反射率稳定的基础上,用HJ-1 CCD影像蓝绿两个波段数据反演2013年1月北京市区灰霾天气的气溶胶光学厚度,对环境小卫星在灰霾天气的应用情况进行评价,并分析了高分辨率卫星遥感在灰霾监测中的可行性及优势。 展开更多

关键词 高分辨率 气溶胶光学厚度 北京 霾 HJ-1 CCD

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基于地基遥感的灰霾气溶胶光学及微物理特性观测 被引量：16

9

作者 谢一凇 李东辉 +4 位作者 李凯涛 张龙 陈澄 许华 李正强 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期970-980,共11页

为了解北京地区2013年1月严重灰霾污染过程中大气气溶胶特性,基于地基太阳-天空辐射计CE318观测数据,反演了气溶胶光学和微物理参数,并据此对1月份第2次严重污染过程进行了详细分析。研究表明:(1)2013年1月北京地区灰霾污染天气下,气溶... 为了解北京地区2013年1月严重灰霾污染过程中大气气溶胶特性,基于地基太阳-天空辐射计CE318观测数据,反演了气溶胶光学和微物理参数,并据此对1月份第2次严重污染过程进行了详细分析。研究表明:(1)2013年1月北京地区灰霾污染天气下,气溶胶光学厚度比同时期清洁天气有所增大,在440nm处均值达到0.87,在个别严重污染天气下高达3左右;(2)气溶胶光学参数与灰霾过程密切相关,ngstrm指数由清洁大气时的1.3降到灰霾污染时的0.95,复折射指数虚部均值由污染前的0.04下降为污染过程中的0.01,单次散射反照率均值则由0.73增大到0.92,同时不对称因子均值从0.58增大到0.67;(3)灰霾污染过程中细模态气溶胶比例较高,占总体积比例平均达到73.0%,最高达90.5%,在灰霾污染中气溶胶细模态平均峰值半径随光学厚度增大而增大,清楚表明了灰霾过程中颗粒物的吸湿增长效应,粗模态平均峰值半径随光学厚度的增加而减小,在污染最严重时,粒子谱分布峰值半径约为0.43μm。 展开更多

关键词 地基太阳-天空辐射计 北京 灰霾 气溶胶光学与微物理特征

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大气气溶胶成分遥感研究进展 被引量：15

10

作者 李正强 谢一凇 +4 位作者 张莹 李雷 许华 李凯涛 李东辉 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第3期359-373,共15页

大气气溶胶成分的复杂变化导致其在气候变化评估中具有很高的不确定性。气溶胶成分遥感利用遥感观测的气溶胶光学-微物理参数,定量估计整层大气气溶胶主要成分含量,具有实时快速、空间覆盖、保持气溶胶自然状态等特点。本文介绍了近年... 大气气溶胶成分的复杂变化导致其在气候变化评估中具有很高的不确定性。气溶胶成分遥感利用遥感观测的气溶胶光学-微物理参数,定量估计整层大气气溶胶主要成分含量,具有实时快速、空间覆盖、保持气溶胶自然状态等特点。本文介绍了近年来气溶胶成分遥感在理论基础和观测研究方面的进展情况。首先,在简要回顾反演算法发展的基础上,以目前较先进的成分遥感分类模型(包括黑碳、棕色碳、沙尘、非吸光有机物、细粒子无机盐、海盐和水)为例,详细分析了气溶胶成分遥感反演的思路。据此提出了基于气溶胶综合光学-微物理特性(包括光学吸收/散射、粒径尺度、形状等敏感性特征参数)的气溶胶成分遥感识别方法。之后,结合气溶胶混合方式,讨论了复折射指数计算方法及其对成分反演的影响,并给出了利用同步化学采样观测验证气溶胶成分遥感的一些结果示例。最后,结合观测手段拓展、成分模型优化、反演精度提升、应用能力推广等4个方向,展望了大气气溶胶成分遥感的发展趋势,及其在全球气候变化评估等领域的应用。 展开更多

关键词 气溶胶 化学成分 遥感 黑碳 棕色碳 沙尘 光学-微物理参数 混合方式

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结合地基激光雷达和太阳辐射计的气溶胶垂直分布观测 被引量：14

11

作者 吕阳 李正强 +4 位作者 尹鹏飞 许华 李凯涛 张婉春 侯伟真 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期1008-1020,共13页

选取2013年1月灰霾天气和2月晴好天进行气溶胶垂直分布的雷达观测研究,并对不同高度气溶胶消光系数进行对比分析。结果显示在研究时间段内,晴好天时气溶胶的垂直分布不均匀,易出现垂直分层现象,而灰霾天时气溶胶主要集中在垂直高度1km以... 选取2013年1月灰霾天气和2月晴好天进行气溶胶垂直分布的雷达观测研究,并对不同高度气溶胶消光系数进行对比分析。结果显示在研究时间段内,晴好天时气溶胶的垂直分布不均匀,易出现垂直分层现象,而灰霾天时气溶胶主要集中在垂直高度1km以下,基本无分层现象。对比分析显示,严重灰霾天时气溶胶消光系数较大,在离地400m高度可达到中度污染天的5倍,晴好天的50倍。此外,整层大气的气溶胶光学厚度AOD与离地400m处消光系数具有较好的相关性。 展开更多

关键词 激光雷达 太阳辐射计 气溶胶消光系数廓线 灰霾

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结合纹理特征的SVM样本分层土地覆盖分类 被引量：14

12

作者 刘萌萌 刘亚岚 +1 位作者 孙国庆 彭立 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2014年第2期315-323,共9页

支持向量机(SVM)分类在精度、泛化性、高维数据处理等方面都具有较强的优势,在遥感影像分类中也得到了广泛应用。由于遥感影像"同物异谱"和"异物同谱"现象的影响,结合纹理特征提高SVM分类精度已成为遥感应用研究的... 支持向量机(SVM)分类在精度、泛化性、高维数据处理等方面都具有较强的优势,在遥感影像分类中也得到了广泛应用。由于遥感影像"同物异谱"和"异物同谱"现象的影响,结合纹理特征提高SVM分类精度已成为遥感应用研究的热点。但不同尺度的纹理特征突出的信息不一,在同一尺度上难以区分的地物在多尺度空间则更容易区分,因此,采用多尺度纹理特征进行SVM分类,并从分类样本和纹理特征的选取两个方面探讨SVM土地覆盖分类的方法。首先,以ALOS影像为例,通过灰度共生矩阵提取不同尺度、不同方向的几种纹理特征;然后在光谱分类结果基础上,借助地类特征曲线,选取有效的多尺度纹理特征,最后进行样本分层分类。样本分层分类是选取首层样本进行分类,再从"漏分和错分"地块中选取新样本加入到首层样本中,得到第二层样本并对整个影像进行分类;用同样的方法选出第三层样本或更高层样本进行分类,直到结果满意为止。结果表明:该方法比仅用光谱特征的SVM分类总精度提高了8.11%,Kappa系数增加了0.11。其中,纹理特征的引入使分类总精度提高了4.13%,且对纹理特征较明显的地类更有效;采用样本分层后的分类总精度进一步提高了3.98%,且各单一地类的精度也都有不同程度的提高。借助地类特征曲线选择合适的纹理特征具有一定的可行性,并且采用样本分层的方法能够提高SVM分类的精度。 展开更多

关键词 纹理特征 SVM 样本分层 遥感影像分类 多尺度

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南海珊瑚礁区34年卫星遥感海表温度变化的时空特征分析 被引量：13

13

作者 贾丹丹 陈正华 +4 位作者 张威 余克服 王纪坤 马小雨 许华 《海洋学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第3期112-120,共9页

选取NOAA OISST数据集的1982-2015年南海月平均海洋表面温度(SST),先对东沙、西沙和南沙礁区海域的多年SST进行时间尺度上的统计,然后对该数据集进行距平场的经验正交函数(EOF)分解,研究南海海表温度的时间和空间年际变化特征。研究显示... 选取NOAA OISST数据集的1982-2015年南海月平均海洋表面温度(SST),先对东沙、西沙和南沙礁区海域的多年SST进行时间尺度上的统计,然后对该数据集进行距平场的经验正交函数(EOF)分解,研究南海海表温度的时间和空间年际变化特征。研究显示:(1)不同的礁区海域SST升温趋势不同,东沙礁区海域SST升温趋势最明显(0.216℃/(10a)),西沙和南沙礁区SST的升温趋势分别为0.180℃/(10a)和0.096℃/(10a);(2)西沙和南沙礁区全年处于珊瑚生长的最适海温范围内,东沙一年中有4个月海温较低,SST最高的月份分别集中在7月(东沙礁区)、6月(西沙礁区)和5月(南沙礁区);(3)EOF第一模态的空间分布显示南海SST变化是同相位的,由西北—东南振幅量值递减,在礁区振幅从大到小依次为东沙、西沙、南沙;(4)EOF第一模态时间系数显示南海SST变化与El Ni1o事件相关。南海海表温度异常场与Ni1o3.4指数的相关性分析显示两者关联度最高为0.723,平均关联度也高达0.655;南海SST的变化滞后Ni1o3.4区7~8个月。综上,在全球变暖背景下,南海SST的变化不仅受到El Ni1o事件的影响,其不断上升也在悄然威胁珊瑚的正常生长。 展开更多

关键词 南海 海表温度 珊瑚礁区 经验正交函数 厄尔尼诺

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灰霾污染状况下气溶胶组分及辐射效应的遥感估算 被引量：12

14

作者 魏鹏 李正强 +3 位作者 王堰 谢一凇 张莹 许华 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期1021-1031,共11页

利用地基遥感观测数据和气溶胶模型,分析了北京地区2013年1月份灰霾期间气溶胶中不同成分的光学特性,并使用大气辐射传输模式估算了气溶胶中不同成分对直接辐射强迫的贡献。结果显示,在严重灰霾时期,大气中的硫酸盐等水溶性气溶胶光学厚... 利用地基遥感观测数据和气溶胶模型,分析了北京地区2013年1月份灰霾期间气溶胶中不同成分的光学特性,并使用大气辐射传输模式估算了气溶胶中不同成分对直接辐射强迫的贡献。结果显示,在严重灰霾时期,大气中的硫酸盐等水溶性气溶胶光学厚度AOD(440nm)显著增加,对气溶胶光学厚度的贡献达到70%以上,同时黑碳气溶胶对总光学厚度(440nm)的贡献也呈现增长趋势,是晴朗天气下的8倍以上。严重灰霾(2013-01-28)时气溶胶的直接辐射强迫显著增加,但气溶胶中不同成分对辐射强迫的贡献不同,黑碳成分在气溶胶对大气层的辐射强迫中占主要贡献的57%,而水溶性成分则在气溶胶对地表的辐射强迫中占主要贡献的60%。关键词:人为气溶胶,气溶胶模型,辐射效应。 展开更多

关键词 人为气溶胶 气溶胶模型 辐射效应 地基遥感

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利用太阳-天空辐射计遥感观测反演北京冬季灰霾气溶胶成分含量 被引量：11

15

作者 王玲 李正强 +2 位作者 马 李莉 魏鹏 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第4期944-958,共15页

根据气溶胶成分的光学特性,气溶胶可简化为5种成分组成:一类是吸收性的成分,包括黑碳BC、吸收性有机碳BrC、沙尘DU;另一类是散射性成分硫酸铵AS;还有一类是气溶胶中的重要成分——水分AW。本文基于太阳-天空辐射计获取的气溶胶微物理特... 根据气溶胶成分的光学特性,气溶胶可简化为5种成分组成:一类是吸收性的成分,包括黑碳BC、吸收性有机碳BrC、沙尘DU;另一类是散射性成分硫酸铵AS;还有一类是气溶胶中的重要成分——水分AW。本文基于太阳-天空辐射计获取的气溶胶微物理特性资料,对北京2013年1月灰霾过程气溶胶中这5种成分的含量进行了定量反演研究。结果表明,灰霾天气下气溶胶中BC、BrC、DU、AS和AW的体积比例为2%、9%、30%、33%和26%,而清洁天气分别为3%、3%、15%、71%和8%。对于质量浓度,灰霾天气下BC、BrC、DU、AS和AW分别是7、35、166、131和73mg/m2;而清洁天气下分别为4、4、29、78和6mg/m2,两者的成分比例有显著差别。反演的黑碳质量浓度,以及细粒子的质量浓度分别与黑碳仪的观测和环保部公布的PM2.5的质量浓度具有很好的一致性,相关系数R2分别为0.45和0.85。 展开更多

关键词 灰霾 气溶胶成分 太阳一天空辐射计 黑碳 沙尘

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基于激光雷达扫描观测的散布点污染源监测 被引量：11

16

作者 吕阳 李正强 +6 位作者 谢剑锋 张丰 刘小强 刘诏 谢一凇 许华 陈兴峰 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2017年第11期4078-4084,共7页

2015年6月11日在河北省石家庄市组织了一次激光雷达水平扫描观测实验,并通过动态阈值法提取了区域散布污染源的位置及传输路径.结果显示,近地面气溶胶空间分布不均匀,强排放点污染源的污染物水平传输距离可达4km.水平扫描观测模式不受... 2015年6月11日在河北省石家庄市组织了一次激光雷达水平扫描观测实验,并通过动态阈值法提取了区域散布污染源的位置及传输路径.结果显示,近地面气溶胶空间分布不均匀,强排放点污染源的污染物水平传输距离可达4km.水平扫描观测模式不受地表类型影响,可以获得高空间分辨率的近地面气溶胶空间分布.不同高度角的测试观测表明,应尽量将观测点设置在区域高点并采用水平方式开展扫描.在污染区域提取环节,可利用代表区域本底大气的能见度来确定消光系数动态阈值,增强对于相对污染程度特征的提取效果. 展开更多

关键词 激光雷达 扫描观测 散布点污染源 动态阈值

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基于激光雷达技术的粉尘污染源监测 被引量：10

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作者 吕阳 李正强 +6 位作者 谢剑锋 张丰 刘小强 刘诏 谢一凇 许华 陈兴峰 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2018年第2期130-136,共7页

针对粉尘污染点源数量多、夜间偷排偷放监测难等问题,环保监测迫切需要发展新一代遥感监测技术,为环境保护提供技术支撑。激光雷达具有远距离、全天时监测的优势,可实现对污染源的客观、全天时监测。为了验证激光雷达主动遥感技术监测... 针对粉尘污染点源数量多、夜间偷排偷放监测难等问题,环保监测迫切需要发展新一代遥感监测技术,为环境保护提供技术支撑。激光雷达具有远距离、全天时监测的优势,可实现对污染源的客观、全天时监测。为了验证激光雷达主动遥感技术监测粉尘污染源排放的可行性,在河北省组织了一次粉尘污染源的Lidar监测实验,在进行距离校正的基础上,发展了Lidar点源污染监测指数因子方法。结果表明:烟尘排放浓度与Lidar指数因子具有较好的一致性,校正决定系数可达0.94。在稳定排污的情况下研究Lidar指数因子的限值,结果显示,将指数因子的限值设为2.3时,与在线监测的一致性可以达到99%以上。 展开更多

关键词 激光雷达 粉尘排放 点污染源

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卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度的气溶胶模型影响 被引量：9

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作者 伽丽丽 马 +3 位作者 陈兴峰 李莉 李正强 张洋 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期569-577,共9页

卫星偏振测量是气溶胶遥感的一种重要手段.气溶胶模型的准确性是影响卫星遥感气溶胶参数精度的关键因素之一.在卫星反演气溶胶算法中,若忽略气溶胶粗模态贡献（星载偏振传感器气溶胶反演的一种常用假设）或选错气溶胶类型,均会带来反演... 卫星偏振测量是气溶胶遥感的一种重要手段.气溶胶模型的准确性是影响卫星遥感气溶胶参数精度的关键因素之一.在卫星反演气溶胶算法中,若忽略气溶胶粗模态贡献（星载偏振传感器气溶胶反演的一种常用假设）或选错气溶胶类型,均会带来反演结果的误差.基于六种典型的气溶胶类型（沙尘型、生物质燃烧型、乡村背景型、污染大陆型、污染海洋型和重污染型）模型,模拟研究了气溶胶模态和类型选择对卫星近红外偏振通道反演气溶胶光学厚度（AOD）的影响.利用矢量的辐射传输模式,模拟分析了六种气溶胶类型在865 nm波长的大气偏振反射分布函数（BPDF）;发现大气BPDF与气溶胶粒子尺度密切相关,粗模态对大气BPDF的贡献远小于细模态;粗、细模态同时存在时,大气BPDF反而小于仅细模态时的BPDF.在此基础上,分析了“忽略粗模态贡献”和“选择错误气溶胶类型”两种情况下AOD的反演误差,得到如下结论：（1）忽略气溶胶粗模态贡献,会导致反演的细模态气溶胶光学厚度（AODf）偏小.六种典型气溶胶类型模型情况下,AODf反演结果可偏低12.3%～35.7%,其中沙尘型气溶胶时AODf反演误差最大,污染大陆型气溶胶时AODf反演误差最小.（2）若气溶胶类型选择错误,反演的AOD可能偏大或偏小,取决于与气溶胶类型对应的大气BPDF的差别.测试的六种气溶胶类型中,沙尘型与重污染型的大气BPDF差别最大,二者互换（即“选择错误”）时,AOD反演误差最大,分别可达220.3%或-60.6%;乡村背景型与污染大陆型的大气BPDF差别最小,两者互换时,AOD反演误差最小,分别为7.1%和-3.0%.研究结果对于发展新一代星载偏振传感器及其气溶胶反演算法研究具有参考价值. 展开更多

关键词 气溶胶模型 气溶胶光学厚度 偏振遥感 反演误差

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基于卫星数据的灰霾污染遥感监测方法及系统设计 被引量：8

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作者 李正强 许华 +9 位作者 张莹 李莉 李东辉 侯伟真 吕阳 顾行发 陈兴峰 陈澄 张凤霞 马 《中国环境监测》 CAS CSCD 北大核心 2014年第3期159-165,共7页

以中分辨率成像光谱仪为例,建立了卫星遥感参数和空气污染指标之间的联系,提出了基于卫星遥感的气溶胶光学厚度数据获得灰霾指数和灰霾污染时空气质量指数(AQI)等级的方法和相关的监测系统设计。结合在华北地区的监测结果,可以看出卫星... 以中分辨率成像光谱仪为例,建立了卫星遥感参数和空气污染指标之间的联系,提出了基于卫星遥感的气溶胶光学厚度数据获得灰霾指数和灰霾污染时空气质量指数(AQI)等级的方法和相关的监测系统设计。结合在华北地区的监测结果,可以看出卫星遥感可以较好地反映灰霾污染程度的变化,有助于发现可能的传输通道,获得宏观的灰霾空间分布状况。在研究时段内,与地面空气质量监测站相比,88%的卫星遥感监测结果误差不大于1个AQI等级,平均的AQI等级偏差为0.7级,并分析了卫星遥感与地面监测之间差异的原因。 展开更多

关键词 灰霾 卫星 遥感 监测方法 系统设计

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动态气溶胶模型的PARASOL多角度偏振卫星气溶胶光学厚度反演算法 被引量：6

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作者 陈澄 李正强 +2 位作者 侯伟真 李东辉 张玉环 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第1期25-33,共9页

在卫星气溶胶反演中,如何确定研究区域的气溶胶模型直接影响目前大多数卫星遥感算法的气溶胶光学厚度反演精度。本文基于气溶胶自动观测网(AERONET)典型类型的动态气溶胶模型,提出了一种基于动态气溶胶模型的气溶胶光学厚度反演算法,并... 在卫星气溶胶反演中,如何确定研究区域的气溶胶模型直接影响目前大多数卫星遥感算法的气溶胶光学厚度反演精度。本文基于气溶胶自动观测网(AERONET)典型类型的动态气溶胶模型,提出了一种基于动态气溶胶模型的气溶胶光学厚度反演算法,并将其运用到PARASOL(Polarization and Anisotropy of Reflectance for Atmospheric Science coupled with Observations from Lidar)卫星的反演中。针对华北地区2012年的PARASOL卫星观测数据,应用动态气溶胶模型反演算法反演气溶胶光学厚度,并与地面观测站点进行对比验证,结果显示通过气溶胶模型选取与反演结果的迭代约束,在865 nm反演的气溶胶光学厚度与地基观测的相关程度(R2)达到0.71,均方根误差(RMSE)为0.15,与PARASOL气溶胶产品相比一定程度提高了反演结果的精度。 展开更多

关键词 AERONET 动态气溶胶模型 多角度 偏振 气溶胶反演

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