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1、MODIS AOD 数据预测PM2.5浓度,代会会 12721895,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
2、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
3、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112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
4、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,84-105g/m3,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
5、； 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。,参考文献,1 H.J.Lee, Y.Liu, B.A.Coull, J.Schwartz, P.Koutrakis.A novel calibration approach of MODIS AOD data to predict PM2.5 concentrationJ. Atmospheric Chemistry and Physics.2011:7991-8002. 2 Hai Zhang, Raymond M.Hoff, Jill A.Engel-Cox.The Relation b
6、etween Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer (MODIS) Aerosol Optical Depth and PM2.5 over the United States: A Geographical Comparison by U.S. Environmental Protection Agency RegionsJ. Journal of the Air & Waste Management Association.2009,12:1358-1369. 3郑卓云,陈良富,郑君瑜等.高分辨率气溶胶光学厚度在珠三角及香港地区区域颗粒物监测中的应用研究J.环境科学学报.2011,06,31(6)：1154-1161 4胡蝶.中国地区大气气溶胶光学厚度的卫星遥感监测分析D.兰州大学.2012,05.,谢谢， 请批评指正！,
