[發(fā)明專利]大氣污染的衛(wèi)星遙感監(jiān)測方法、裝置和計算機可讀介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201810792989.2
• 申請日: 2018-07-18
• 公開（公告）號: CN109001091B
• 公開（公告）日: 2019-06-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖通逵;陳學文;張晗;李小飛
• 申請（專利權(quán)）人: 北京航天宏圖信息技術(shù)股份有限公司
• 主分類號: G01N15/06
• 分類號: G01N15/06;G01N33/00;G01D21/02;G06K9/00
• 代理公司: 北京超凡志成知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11371
• 代理人: 魏彥

1.一種大氣污染的衛(wèi)星遙感監(jiān)測方法，其特征在于，包括：

獲取目標監(jiān)控區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)，其中，所述衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)中包括暗目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和亮目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)；

對所述暗目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和所述亮目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分別進行反演計算，以確定所述目標監(jiān)控區(qū)域的氣溶膠光學厚度；

基于所述目標監(jiān)控區(qū)域的氣溶膠光學厚度和所述目標監(jiān)控區(qū)域的顆粒物濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)建所述目標監(jiān)控區(qū)域的顆粒物濃度模型；

通過所述顆粒物濃度模型，反演所述目標監(jiān)控區(qū)域的近地面顆粒物濃度，并通過疊加地面公里方格圖層，篩選得到所述目標監(jiān)控區(qū)域的靶向方格，并構(gòu)建靶向方格分布專題圖，所述靶向方格分布專題圖用于反應(yīng)所述目標監(jiān)控區(qū)域的污染情況；

其中，基于所述目標監(jiān)控區(qū)域的氣溶膠光學厚度和所述目標監(jiān)控區(qū)域的顆粒物濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)建所述目標監(jiān)控區(qū)域的顆粒物濃度模型包括：

基于所述氣溶膠光學厚度和所述顆粒物濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)建混合效應(yīng)模型；其中，所述混合效應(yīng)模型用于表征氣溶膠光學厚度和顆粒物濃度之間的線性關(guān)系；

基于所述氣溶膠光學厚度和所述顆粒物濃度構(gòu)建地理加權(quán)回歸模型；

將所述混合效應(yīng)模型和所述地理加權(quán)回歸模型確定為所述目標監(jiān)控區(qū)域的顆粒物濃度模型，其中，所述顆粒物濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)包括：PM2.5濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)和PM10濃度監(jiān)測數(shù)據(jù)；

其中，基于所述氣溶膠光學厚度和所述顆粒物濃度的監(jiān)測數(shù)據(jù)構(gòu)建混合效應(yīng)模型包括：

通過公式PM_s,t＝(b₀+b_0,t)+(b₁+b_1,t)×AOD_s,t+s_t構(gòu)建所述混合效應(yīng)模型；

其中，PM_s,t表示在第s個觀測站點的第t天的顆粒物濃度的觀測值；AOD_s,t表示格網(wǎng)中對應(yīng)第s個觀測站點在第t天的氣溶膠光學厚度的數(shù)值；b₀和b_0,t分別表示固定截距和隨機的截距；b₁和b_1,t分別表示氣溶膠光學厚度的固定斜率和隨機斜率；s_t表示第s個觀測站點的隨機效應(yīng)的影響。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，對所述暗目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)和所述亮目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)分別進行反演計算，以確定所述目標監(jiān)控區(qū)域的氣溶膠光學厚度包括：

通過暗像元算法對所述暗目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進行反演計算，得到所述暗目標區(qū)域氣溶膠光學厚度；

通過深藍算法對所述亮目標區(qū)域的衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)進行反演計算，得到所述亮目標區(qū)域的氣溶膠光學厚度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述氣溶膠光學厚度和所述顆粒物濃度構(gòu)建地理加權(quán)回歸模型包括：

通過公式PM_resi_s,t＝β_0,s+β_1,tAOD_st+ε_st構(gòu)建所述地理加權(quán)回歸模型；

其中，PM_resi_s,t表示利用所述混合效應(yīng)模型得到的第t天，第s個觀測站點的殘差部分，AOD_st表示第t天第s個觀測站點的氣溶膠光學厚度的數(shù)值；β_0,s和β_1,t表示特定地理位置的截距與斜率。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述顆粒物濃度模型包括PM2.5濃度模型和PM10濃度模型，

通過所述顆粒物濃度模型，反演所述目標監(jiān)控區(qū)域的近地面顆粒物濃度，并通過疊加地面公里方格圖層，篩選得到所述目標監(jiān)控區(qū)域的靶向方格，并構(gòu)建靶向方格分布專題圖包括：

基于所述PM2.5濃度模型生成所述目標監(jiān)控區(qū)域的第一分布專題圖；

基于所述PM10濃度模型生成所述目標監(jiān)控區(qū)域的第二分布專題圖；

對所述第一分布專題圖和所述第二分布專題圖進行方格化處理，得到多個方格；

對所述多個方格中PM2.5濃度值和/或PM10濃度值分別設(shè)定閾值；

基于所述閾值從所述多個方格中選擇靶向方格，并基于所述靶向方格構(gòu)建靶向方格分布專題圖。