多源数据融合在雾霾监测中的方法研究

发布时间：2020-09-18 12:19

　　 多源数据融合雾霾监测是通过多源遥感技术对雾霾进行大范围的监测,其主要目的是利用遥感技术不受空间范围限制的优点对雾霾完成实时、快速、宏观、准确的监测。目前,遥感监测技术可以应用于农业,军事,海洋,环境等领域。遥感在进行雾霾监测时,需要对目标区域的遥感图像进行几何校正、融合、气溶胶反演等操作,从而得到研究区域的气溶胶厚度值。由于处理遥感图像的过程比较繁琐,所以准确高效地反演研究区域的气溶胶厚度进行PM2.5的预测就具有十分重要的意义。本文首先重点研究遥感图像时空融合算法。在应用多源遥感图像时都需要对其进行融合,而根据不同的传感器类型,融合算法的类型也有所不同。常用的时空数据融合方法有传统的空间—光谱融合方法和基于线性模型的混合像元分解算法。在本文研究过程中针对自适应融合算法(STARFM)提出了从算法和图像预处理两个方向改进的思路。改进的图像融合算法在对MODJS和GF-1号数据进行融合时,具有较强的可行性。其次,将融合后的数据进行气溶胶反演。使用单一的MODIS数据进行气溶胶反演时,无法获得对应的高空间分辨率遥感图像,所以将MODIS和GF-1号数据相融合再进行气溶胶反演,可以更好的发挥出多源遥感数据高时间和高空间的优点,对研究区域进行更准确的环境监测工作。最后,使用DBNS模型将反演之后的气溶胶,地面实测的PM2.5值,以及同时期的天气因素,这三类数据做为模型的输入数据对研究区域进行PM2.5值的预测,在具体研究中,研究区域为辽宁省沈阳市,通过模型获得的预测值比传统BP神经网络模型平均误差降低了 4.89。本论文研究结果表明对于预测雾霾和针对雾霾污染治理具有一定的意义。
【学位单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：X831;TP751
【部分图文】：

图１－１邋论文技术路线逡逑

区马岗镇老石沟石人山，海拔４４１米；最低点是辽中区于家坊千座村，海拔５米。市内海拔差值不逡逑是很大。市内海拔最高值和最低值分别为６５米、３６米。市内地市较为平坦，无剧烈起伏区域。逡逑只是在皇姑区、和平区和沉河区的地形稍稍有一些变化，海拔高度为４１．４５米。如图２－１所示是逡逑沈阳市区地理矢量图。逡逑＿逡逑图２－１沈阳市区地理矢量图逡逑沈阳市气候为温带半湿润大陆性气候，每年平均气温不高（６．２？９．７）邋°Ｃ，邋—年四季温度起伏较逡逑大。在夏天的时候，气温比较高，与之相反，在冬天的时候温度较为寒冷。根据历史资料记载，逡逑在１９５２年７月１８日，沈阳曾出现过极端最高气温３８．３°Ｃ。在２００】年１月〗５日，沈阳市中心城逡逑区出现极端最低气温为－３２．９°Ｃ，不仅在市区内，在市区外也出现了极其寒冷的温度。比如在２００１逡逑年１月１１日，沈阳市的近郊沈北新区出现最低气温－３５．４°Ｃ，比市区的极端最低温度还低。逡逑沈阳市的全年降水量不多，每年的平均值在６００？８００ｍｍ之间。经气象数据显示，最近７０年逡逑来，沈阳市区年平均降水量为７１６．２ｍｍ，全年无霜期大约占全年时间的一半左右。由于地理位置原逡逑因

分别超出国家标准０．２倍、０．１倍、０．２倍、０．１倍，全年日均值达标率分别为８８．５％、９５．１％、３９逡逑Ｈ邋ｇ／ｍ３和２６邋ｕｇ／ｍ３。经气象资料显示，在２０１８年，沈阳市城市全年空气质量优、良总的天数占比逡逑达到７８．１％，如图２－２所示，环境空气质量指数（ＡＱｉ）为优、良、轻度污染、中度污染、重度污染的逡逑天数分别为７４天、２１１天、６７天、１１天、２天，全年未出现严重污染日。逡逑环境空气质量指数（ＡＱＩ）逡逑■邋２０％逡逑ｉｓ％逦＿逡逑５８％逡逑■环境空气质量指数（ＡＱＩ）邋＿１级（优）逦

本文编号：2821637