一种基于Landsat 8的城区空气质量监测方法*
2021-02-01冯海霞冯海英杨立才孟祥鲁王艳峰
冯海霞 冯海英 杨立才 王 琦 孟祥鲁 王艳峰
(1.山东大学控制科学与工程学院,山东 济南 250100;2.山东交通学院交通与物流工程学院,山东 济南 250023;3.北京工商大学传媒与设计学院,北京 102488;4.济南市公安局高速公路交通警察支队,山东 济南 250000)
中国城市空气的质量在明显好转,据生态环境部公布的2020年1月全国空气质量状况,全国337个地级及以上城市平均优良天数比例为69.5%,同比上升2.3百分点;101个城市空气质量达标,同比增加33个;PM2.5同比下降3%。然而,许多城市霾天气仍然占全年1/3以上,如2018年北京市霾天气有138 d,占比达37.8%,轻度、中度污染成为霾天气中的主要形式,霾的发生时间呈常年化趋势[1-2]。机动车的快速增加(2019年上半年全国机动车保有量达3.4亿辆),导致大多数城市交通严重拥堵、尾气排放加剧,也促使车辆尾气污染替代燃煤成为很多城市PM2.5的第一贡献源。
城市空气质量的监测以地面监测站点数据为主,近年基于遥感反演估算霾浓度的方法快速发展,弥补了监测站点在空间连续性上的不足。研究者关注较多的大气污染物是PM2.5,以遥感卫星反演气溶胶光学厚度(AOD)为基础,国内外研究学者对全球、区域尺度气溶胶分布及其性质进行了观测研究:BRÉON[3]对气溶胶如何影响云和气候进行了探讨;HOLBEN等[4]、HSU等[5-6]、KAUFMAN等[7]、REMER等[8]、陶金花等[9]、汪洋等[10]等都对AOD的反演算法进行了研究。建立PM2.5与AOD之间的统计关系是目前基于AOD估算颗粒物浓度的重要研究方法。WANG等[11]、LIU等[12]、LEE等[13]、HU等[14]、付宏臣等[15]尝试将垂直分布、相对湿度、气象、季节和地理等影响因子引入PM2.5—AOD相关模型中;……
