[發(fā)明專利]一種氣溶膠光學(xué)厚度與PM2.5反演訂正方法及其系統(tǒng)有效
| 申請(qǐng)?zhí)枺?/td> | 201810528745.3 | 申請(qǐng)日: | 2018-05-28 |
| 公開(公告)號(hào): | CN108763756B | 公開(公告)日: | 2021-06-25 |
| 發(fā)明(設(shè)計(jì))人: | 李衛(wèi)東;董立曄;王珂;段金龍;董前林;張學(xué)海;趙晨曦;孟凡謙;張定文;龐留記 | 申請(qǐng)(專利權(quán))人: | 河南工業(yè)大學(xué) |
| 主分類號(hào): | G06F30/20 | 分類號(hào): | G06F30/20 |
| 代理公司: | 北京市廣友專利事務(wù)所有限責(zé)任公司 11237 | 代理人: | 祁獻(xiàn)民 |
| 地址: | 450001 河南省鄭*** | 國(guó)省代碼: | 河南;41 |
| 權(quán)利要求書: | 查看更多 | 說明書: | 查看更多 |
| 摘要: | |||
| 搜索關(guān)鍵詞: | 一種 氣溶膠 光學(xué) 厚度 pm2 反演 訂正 方法 及其 系統(tǒng) | ||
本發(fā)明的實(shí)施例公開一種氣溶膠光學(xué)厚度與PM2.5反演訂正方法及其系統(tǒng),涉及環(huán)境保護(hù)領(lǐng)域,能夠?yàn)檠芯繀^(qū)域PM2.5反演的準(zhǔn)確度和精確度提供依據(jù),同時(shí)也可間接判斷其它氣候條件對(duì)反演結(jié)果影響程度的大小。所述方法包括:數(shù)據(jù)分析步驟:分析預(yù)設(shè)區(qū)域在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的相對(duì)濕度及氣溶膠標(biāo)高隨季節(jié)大致變化趨勢(shì);拐點(diǎn)判斷步驟:根據(jù)所述變化趨勢(shì)利用累積距平法判斷相對(duì)濕度及氣溶膠標(biāo)高變化拐點(diǎn);計(jì)算確定步驟:利用累積量斜率變化率比較方法確定相對(duì)濕度和氣溶膠標(biāo)高分別對(duì)所述氣溶膠光學(xué)厚度與所述PM2.5的貢獻(xiàn)率。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及生態(tài)環(huán)境領(lǐng)域,尤其涉及一種氣溶膠光學(xué)厚度與PM2.5反演訂正方法及其系統(tǒng)。
背景技術(shù)
隨著全球工業(yè)化經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,大氣污染日趨嚴(yán)重,灰霾等熱點(diǎn)環(huán)境問題引發(fā)越來越多的關(guān)注。灰霾等污染物不僅影響人們正常工作生活和出行,影響城市大氣環(huán)境,而且細(xì)微粒徑氣溶膠(如可吸入細(xì)顆粒物PM2.5等),可引起呼吸系統(tǒng)疾病和心血管疾病,極大危害人體健康。
然而細(xì)顆粒物PM2.5和氣溶膠光學(xué)厚度(AOD)作為城市大氣環(huán)境質(zhì)量的重要指示性因子,因此對(duì)其有效監(jiān)測(cè)分析顯得格外重要。世界各國(guó)研究學(xué)者廣泛研究建立了不同國(guó)家和地區(qū)AOD與PM2.5兩者之間的關(guān)系,從而利用反演的PM2.5質(zhì)量濃度來間接反映研究區(qū)域近地面的污染狀況。這些進(jìn)一步說明了衛(wèi)星遙感在空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)方面扮演的重要角色。近地面顆粒物的成因和特性都比較復(fù)雜,其與局部環(huán)境氣候條件、地表類型、季節(jié)、污染狀況等氣象條件都有很大的關(guān)系。
這些研究表明,影響AOD與PM2.5二者之間相關(guān)關(guān)系最主要的因素是氣溶膠消光系數(shù)的相對(duì)垂直廓線,且加入環(huán)境氣候因子可以起到提高二者相關(guān)水平的作用。這些研究進(jìn)一步說明衛(wèi)星遙感在空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)上具有一定的可行性,進(jìn)行大尺度、廣區(qū)域的空氣質(zhì)量監(jiān)測(cè)更有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。
以往眾多學(xué)者多選取某個(gè)研究區(qū),引入濕度訂正及垂直訂正方法,利用氣溶膠AOD數(shù)據(jù)建立并比較PM2.5-AOD的簡(jiǎn)單線性回歸模型、多元線性回歸模型等,然而,在PM2.5反演過程中進(jìn)行濕度訂正和標(biāo)高訂正時(shí)相對(duì)濕度及垂直標(biāo)高的貢獻(xiàn)率各為多少往往很難確定。
發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此,本發(fā)明實(shí)施例提供一種氣溶膠光學(xué)厚度與PM2.5反演訂正方法及其系統(tǒng),通過分析計(jì)算相對(duì)濕度、垂直標(biāo)高對(duì)AOD或PM2.5貢獻(xiàn)率,揭示了 AOD對(duì)于相對(duì)濕度、垂直標(biāo)高的敏感性論證及PM2.5對(duì)于相對(duì)濕度的敏感性論證,對(duì)于AOD與PM2.5質(zhì)量濃度反演的精準(zhǔn)度具有重要指導(dǎo)作用,為進(jìn)一步反演更精確的近地面PM2.5質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)提供了參考依據(jù)。
第一方面,本發(fā)明實(shí)施例提供一種氣溶膠光學(xué)厚度與PM2.5反演訂正方法,包括:
數(shù)據(jù)分析步驟:分析預(yù)設(shè)區(qū)域在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)的相對(duì)濕度及氣溶膠標(biāo)高隨季節(jié)大致變化趨勢(shì);
拐點(diǎn)判斷步驟:根據(jù)所述變化趨勢(shì)利用累積距平法判斷相對(duì)濕度及氣溶膠標(biāo)高變化拐點(diǎn);
計(jì)算確定步驟:利用累積量斜率變化率比較方法確定相對(duì)濕度和氣溶膠標(biāo)高分別對(duì)所述氣溶膠光學(xué)厚度與所述PM2.5的貢獻(xiàn)率。
結(jié)合第一方面,在第一方面的第一種實(shí)施方式中,在所述數(shù)據(jù)分析步驟之前,所述方法還包括:
模型建立步驟:在預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)利用CALIPSO激光雷達(dá)二級(jí)氣溶膠數(shù)據(jù)產(chǎn)品,引入氣溶膠濕度訂正方法和氣溶膠垂直標(biāo)高訂正方法,以近地面預(yù)設(shè)高度以下氣溶膠光學(xué)厚度為自變量、近地面PM2.5質(zhì)量濃度數(shù)據(jù)為因變量,建立線性、一元二次、乘冪、對(duì)數(shù)和指數(shù)五種回歸擬合模型。
結(jié)合第一方面的第一種實(shí)施方式,在第一方面的第二種實(shí)施方式中,所述氣溶膠濕度訂正方法的步驟具體包括:
結(jié)合觀測(cè)站點(diǎn)的相對(duì)濕度數(shù)據(jù),將相應(yīng)日期的近地面消光系數(shù)除以吸濕增長(zhǎng)因子,得到濕度訂正后的氣溶膠消光系數(shù),進(jìn)而利用所述氣溶膠消光系數(shù)反演PM2.5的質(zhì)量濃度。
該專利技術(shù)資料僅供研究查看技術(shù)是否侵權(quán)等信息,商用須獲得專利權(quán)人授權(quán)。該專利全部權(quán)利屬于河南工業(yè)大學(xué),未經(jīng)河南工業(yè)大學(xué)許可,擅自商用是侵權(quán)行為。如果您想購買此專利、獲得商業(yè)授權(quán)和技術(shù)合作,請(qǐng)聯(lián)系【客服】
本文鏈接:http://www.szxzyx.cn/pat/books/201810528745.3/2.html,轉(zhuǎn)載請(qǐng)聲明來源鉆瓜專利網(wǎng)。





