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《河北师范大学》 2011年
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基于MODIS的河北省大气气溶胶光学厚度遥感反演方法研究

王国舟  
【摘要】:全球变化的定量化研究已经越来越受到人们的重视,而卫星遥感技术因其覆盖范围广、数据更新快、成本低等优势,更是受到全球变化研究工作者的普遍关注。大气环境变化研究在全球变化研究工作中占有重要的地位,大气气溶胶光学厚度是表征大气污染状况及扩散过程的参数,是大气环境变化研究中需要考虑的重要参数之一。大气气溶胶监测有空基和地基两种方式,但是由于地基监测受地域限制无法实现大范围、实时快速的大气气溶胶监测,而卫星遥感反演方法恰恰弥补了这些缺陷,这就使得大气气溶胶光学厚度的卫星遥感反演方法越来越受到人们的重视。可见,大气气溶胶光学厚度的卫星遥感反演在全球大气环境监测中意义重大。早在上个世纪七十年代国际上就开始了大气气溶胶光学厚度卫星遥感反演方法的研究工作,经过国内外研究工作者几十年的不懈努力,大气气溶胶光学厚度的卫星遥感反演已经形成了一些相对成熟的算法,但是在算法的适用范围和反演精度方面仍存在一定的欠缺。本文以增强反演算法适用性和提高反演精度为目标,在河北省自然科学基金的资助下进行了一系列的研究工作: 1)通过对大气气溶胶的来源、空间分布以及时相变化进行了深入的分析与研究,并在此基础上对暗像元法进行了改进,改进后的算法有以下两点优势: a.弥补了暗像元法需要事先假定气溶胶类型的不足; b.弥补了暗像元法需要事先确定暗像元红外波段与红蓝波段反射率的比值关系的不足。 2)通过利用河北师范大学田家炳楼DVB-S接收系统接收及NASA官网免费下载的MODIS数据进行了实验。 3)利用手持太阳光度计(MICROTOPS II)于2010年11月20日至2010年11月23日分别在唐山市和秦皇岛市进行了地面实测数据的采集。 4)将实验结果与气溶胶观测网(AERONET)北京站观测数据、其他算法的气溶胶结果以及手持太阳光度计(MICROTOPS II)地面实际观测数据进行了对比验证。 5)对验证结果进行了深入分析,对结果异常部分进行了探讨,并对结果异常的原因进行了分析。 6)对大气气溶胶光学厚度的卫星遥感反演方法的发展趋势进行了展望。研究表明此算法在一定范围内有一定的适用性和相对较高的精度。此方法对河北省大气气溶胶光学厚度遥感反演有较好的适用性,对河北省大气气溶胶光学厚度反演研究有一定的指导意义和参考价值,在河北省大气环境监测方面有较高的应用价值。
【学位授予单位】:河北师范大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:X513

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【参考文献】
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