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空气污染来源追因系统

 

空气污染来源追因系统

 

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平台污染源追因系统分为遥感反演及后向轨迹模拟两个模块设计。其中,遥感反演的主要功能为气溶胶、气态污染物的垂直方向浓度分布解译,后向轨迹模拟主要功能为水平方向污染物传输追因。

系统设计

1)大气颗粒物监测

基于MODIS/Terra+Aqua数据产品MOD02和MOD04,首先利用改进的6S和神经网络等算法反演AOD;其次以反演的AOD产品为基础,利用自主开发的BP神经网络算法,反演PM10浓度值,进而利用经验统计模型计算PM2.5浓度。

2)污染气体监测

分别利用OMI/Aura卫星观测数据OMSO2e、OMNO2d、OMTO3e和AIRS 数据产品AIRS3STD,获取污染气体SO2、NO2、O3和CO浓度逐日空间分布及旬、月、年合成数据。

3)秸秆焚烧监测

秸秆燃烧是二次有机细粒子的重要来源。综合利用MODIS/Terra+Aqua全球火点产品,结合土地利用数据,实现秸秆焚烧点的逐日监测。

4)沙尘监测

基于CALIOP(Cloud-Aerosol LiDAR and In-frared Pathfinder Satellite Observation,云-大气气溶胶激光雷达红外探索卫星观测系统)上搭载的CALIPSO(Earth-orbiting Cloud-Aerosol Lidar with Orthogonal Polarization,正交偏振云-气溶胶激光雷达)传感器,获取气溶胶垂直分布,识别不同高度气溶胶的类型以及相应的浓度分布,进而分析沙尘暴等大气事件的时空分布及变化规律。将CALIOP监测结果与大气轨迹模拟系统分析结果相结合,可以三维再现沙尘暴(及类似事件)过程。

实现效果

基于ArcGIS Engine和ENVI/IDL,开发软件模块,综合利用多元卫星遥感数据,实现颗粒物、污染性气体、秸秆燃烧和沙尘的业务化监测、统计、分析、专题制图与报告制作,为环境监管和执法提供依据。

  CALIOP沙尘立体监测及后向轨迹模拟结果示例

后向轨迹分析

基于GDAS全球气象场数据,采用国际上应用最广泛的气团轨迹模式HYSPLIT的气团轨迹计算方法,提取过去72小时气溶胶传输轨迹,分析不同类型气溶胶粒子的来源及垂直分布。基于ArcGIS Engine,开发软件模块,对主要大气污染物进行追踪溯源、展示、统计、分析、专题制图与报告制作。

 后向轨迹分析示例

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