[發明專利]一種PM2.5濃度的估算方法及系統

有效

• 申請號: 201610018267.2
• 申請日: 2016-01-12
• 公開（公告）號: CN105678085B
• 公開（公告）日: 2019-01-01
• 發明（設計）人: 王橋;陳輝;厲青;王中挺;張麗娟;毛慧琴;周春艷;馬鵬飛;張玉環;陳翠紅
• 申請（專利權）人: 環境保護部衛星環境應用中心
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 李相雨

本發明公開了一種PM_2.5濃度估算方法及系統。該PM_2.5濃度的估算方法包括：接收衛星傳輸的衛星遙感數據，并根據衛星遙感數據獲取氣溶膠光學厚度AOD；從全球氣象預報系統GFS中獲取氣象預報數據，并根據氣象預報數據獲取大氣邊界層高度HPBL和近地面相對濕度RH；獲取地面站點采集的PM_2.5數據；根據地面站點的地理位置信息，對相同時間點的PM_2.5數據、AOD、HPBL以及RH進行空間匹配；根據空間匹配后的PM_2.5數據、AOD、HPBL以及RH建立地理加權回歸模型，并根據地理加權回歸模型估算PM_2.5濃度。本發明通過引入氣象預報數據中的HPBL和RH，并對AOD、HPBL、RH以及地面站點采集的PM_2.5數據進行空間匹配，以評估區域內的PM_2.5濃度，與現有技術相比，具有估算精確高的優點。

技術領域

本發明涉及大氣環境遙感監測領域，具體涉及一種PM_2.5濃度估算方法及系統。

背景技術

作為一種主要的大氣污染物，氣溶膠粒子對公共健康的影響已經是公認的事實，直接威脅著人類生存與可持續發展。其中，細顆粒物 PM_2.5(空氣動力學直徑小于2.5μm的顆粒物)可達人體的肺泡區xx，粒徑小于5μm的顆粒物可達到肺泡區xx，部分更小的粒子甚至可以通過毛細血管進入人體血液循環系統，對心臟及心血管造成較大危害2012年聯合國環境規劃署公布的《全球環境展望5》指出，每年有近200 萬的過早死亡病例與顆粒物污染有關。我國大氣細顆粒物(PM_2.5) 污染也十分嚴重，年均濃度超過發達國家3到5倍，大氣低能見度的范圍和程度在逐年擴展，我國東部地區多次出現持續4-5天的大范圍嚴重灰霾天氣。

準確獲取PM_2.5的時空分布、來源及傳輸路徑是衡量其污染影響，制定顆粒物防治政策的重要保障。當前PM_2.5監測主要依靠地面站點，然而由于觀測設備一般昂貴且維護復雜，環境監測站點分布不均且數量有限，無法全面、動態的反映顆粒物在較大區域內的空間分布，難以對污染物來源、輸送通道進行準確分析。衛星遙感具有在大空間范圍內連續、動態獲取大氣信息的優勢，能夠在不同尺度上反映污染物的宏觀分布趨勢、源匯分布和傳輸路徑，為大氣污染的全方位立體監測提供了重要的信息來源。

近年來，衛星遙感數據被廣泛用于顆粒物及污染氣體監測，對空氣質量政策制定和大氣污染預報有著巨大的應用價值；但是，直接由 AOD產品估算區域尺度近地面PM_2.5濃度面臨著大量的不確定性，其時間和空間適用性有限。

發明內容

針對現有技術中的缺陷，本發明提供了一種PM_2.5濃度估算方法及系統。

本發明提出了一種PM_2.5濃度估算方法，包括：

接收衛星傳輸的衛星遙感數據，并根據所述衛星遙感數據獲取氣溶膠光學厚度AOD；

從全球氣象預報系統GFS中獲取氣象預報數據，并根據所述氣象預報數據獲取大氣邊界層高度HPBL和近地面相對濕度RH；

獲取地面站點采集的PM_2.5數據；

根據所述PM_2.5數據中攜帶的地理位置信息，對相同時間點的所述PM_2.5數據、所述AOD、所述HPBL以及所述RH進行空間匹配；

根據空間匹配后的所述PM_2.5數據、所述AOD、所述HPBL以及所述RH建立地理加權回歸模型；

根據所述地理加權回歸模型估算PM_2.5濃度。