黑河流域MODIS气溶胶产品时空对比分析
发布时间：2021-07-11 18:14
卫星遥感监测提供的气溶胶产品很多,而当前使用最多的是Terra和Aqua卫星上搭载的MODIS传感器获得卫星影像数据反演气溶胶光学厚度AOD。MODIS数据反演得到的气溶胶光学厚度产品目前经历了C002、C003、C004、C005、C006等版本。为了对比分析黑河流域的MODIS气溶胶产品,本文首先对黑河流域范围内C006版本的气溶胶光学厚度产品的精度进行了验证,然后对比分析了研究区气溶胶光学厚度的时空变化特征。采用黑河生态水文遥感试验（HIWATER）气溶胶光学厚度地基观测数据验证MODIS气溶胶光学厚度产品的精度。验证结果显示MODIS气溶胶产品的精度较高,可信度也较高,具有显著的适用性。对比分析发现研究区的气溶胶光学厚度的时空变化特征很明显,下午星Aqua的气溶胶光学厚度值比上午星Terra的高,并且中下游气溶胶光学厚度值比上游地区较高。夏季的气溶胶光学厚度比其他季节的气溶胶光学厚度值高,春季气溶胶光学厚度高值区域集中分布在下游地区,夏季的高值区域分布在上游区域,秋季的高值区域分布比较均匀,冬季高值主要分布在研究区的西部地区。
【文章来源】：测绘通报. 2020,(07)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
MODIS气溶胶光学厚度和地基观测数据的散点图
选取研究区质量较好的2008年上午星Terra和下午星Aqua的MODIS气溶胶光学厚度日产品数据对比分析黑河流域地区气溶胶光学厚度上午和下午的变化情况，如图2所示，其中图2(a)、(c)、(e)是用上午星Terrra的数据做的研究区上午的气溶胶光学厚度分布图，图2(b)、(d)、(f)则是同一天对应的用下午星Aqua的数据做的研究区下午的气溶胶光学厚度分布图。通过分析2008年第154天(6月12日)、161天(6月19日)和168天(6月26日)的上午星Terra与下午星Aqua的气溶胶光学厚度的最低值、最高值及上午星Terra与下午星Aqua的AOD的差值及分布情况发现，总体而言，研究区的AOD值中下游地区比上游地区高，高值基本都集中在中下游地区，下午星Aqua的AOD最低值比上午星Terra高。由于上游地区的空值比较多，因此对研究结果的客观性有一定的影响。此外，研究区的气溶胶光学厚度时空分布还受卫星拍摄时当地的天气状况和空气质量的影响。
从2012年的MODIS气溶胶光学厚度数据中选取质量比较好、空值相对较少的影像分析黑河流域的气溶胶光学厚度时空变化分布特征(如图3所示)。图3(a)为2012年第44天，即2月13日的MODIS气溶胶光学厚度分布，AOD的最高值为0.414，最低值为0.023，高值分布在下游地区额济纳旗和肃北蒙古族自治县境内，中上游地区的气溶胶光学厚度处于低值和中间值。而在第二季度的第115天，中上游地区的气溶胶光学厚度值相对于第一季度的第44天明显提高了很多，并且最高值由0.414增加至1.348，最低值也由0.023增加至0.034。下游额济纳旗和肃北蒙古族自治县地区的气溶胶光学厚度值相对于第44天降低了。第三季度的第261天气溶胶光学厚度的范围是[0.029,0.354]，与前两个季度的气溶胶光学厚度相比，该天气溶胶光学厚度比较低且高值分布也比较均匀。第四季度的第323天气溶胶光学厚度最高值为0.28，最低值仅为0.02，相比前3个季度低了很多，该天西部地区的气溶胶光学厚度值比东部地区高。4 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]MODIS C006气溶胶光学厚度产品在京津冀典型环境背景下的适用性[J]. 王海林,刘琼,陈勇航,孙冉,李霞,张华,魏刚,胡俊,刘统强. 环境科学. 2019(01)
[2]基于MODIS植被丰度的沙漠化界线提取方法探究——以陕甘宁地区为例[J]. 马静宇,秦怡,任宇鹏,王鑫,谷娟,郭仲皓,邹乐君,沈晓华. 测绘通报. 2018(05)
[3]基于MODIS数据的江浙沪地区大气气溶胶光学厚度研究[J]. 蔡稳,蒋跃林. 安徽农学通报. 2014(09)
[4]西北地区MODIS气溶胶产品的对比应用分析[J]. 胡蝶,张镭,沙莎,王宏斌. 干旱气象. 2013(04)
[5]中国地区两种MODIS气溶胶产品的比较分析[J]. 王宏斌,张镭,刘瑞金,张志薇,曹贤洁. 高原气象. 2011(03)
[6]中国各省区近10年遥感气溶胶光学厚度和变化[J]. 郑小波,周成霞,罗宇翔,陈娟,Tianliang ZHAO. 生态环境学报. 2011(04)
[7]MODIS气溶胶C004、C005产品的对比分析及其在中国北方地区的适用性评价[J]. 周春艳,柳钦火,唐勇,王凯,孙林,何颖霞. 遥感学报. 2009(05)
[8]中国区域MODIS陆上气溶胶光学厚度产品检验[J]. 李晓静,张鹏,张兴赢,孙凌,齐瑾,张艳. 应用气象学报. 2009(02)
[9]大气气溶胶的辐射与气候效应[J]. 石广玉,王标,张华,赵剑琦,檀赛春,温天雪. 大气科学. 2008(04)
[10]1999—2003年我国气溶胶光学厚度的变化特征[J]. 杨琨,孙照渤,倪东鸿. 南京气象学院学报. 2008(01)
本文编号：3278600
【文章来源】：测绘通报. 2020,(07)北大核心CSCD
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
MODIS气溶胶光学厚度和地基观测数据的散点图
选取研究区质量较好的2008年上午星Terra和下午星Aqua的MODIS气溶胶光学厚度日产品数据对比分析黑河流域地区气溶胶光学厚度上午和下午的变化情况，如图2所示，其中图2(a)、(c)、(e)是用上午星Terrra的数据做的研究区上午的气溶胶光学厚度分布图，图2(b)、(d)、(f)则是同一天对应的用下午星Aqua的数据做的研究区下午的气溶胶光学厚度分布图。通过分析2008年第154天(6月12日)、161天(6月19日)和168天(6月26日)的上午星Terra与下午星Aqua的气溶胶光学厚度的最低值、最高值及上午星Terra与下午星Aqua的AOD的差值及分布情况发现，总体而言，研究区的AOD值中下游地区比上游地区高，高值基本都集中在中下游地区，下午星Aqua的AOD最低值比上午星Terra高。由于上游地区的空值比较多，因此对研究结果的客观性有一定的影响。此外，研究区的气溶胶光学厚度时空分布还受卫星拍摄时当地的天气状况和空气质量的影响。
从2012年的MODIS气溶胶光学厚度数据中选取质量比较好、空值相对较少的影像分析黑河流域的气溶胶光学厚度时空变化分布特征(如图3所示)。图3(a)为2012年第44天，即2月13日的MODIS气溶胶光学厚度分布，AOD的最高值为0.414，最低值为0.023，高值分布在下游地区额济纳旗和肃北蒙古族自治县境内，中上游地区的气溶胶光学厚度处于低值和中间值。而在第二季度的第115天，中上游地区的气溶胶光学厚度值相对于第一季度的第44天明显提高了很多，并且最高值由0.414增加至1.348，最低值也由0.023增加至0.034。下游额济纳旗和肃北蒙古族自治县地区的气溶胶光学厚度值相对于第44天降低了。第三季度的第261天气溶胶光学厚度的范围是[0.029,0.354]，与前两个季度的气溶胶光学厚度相比，该天气溶胶光学厚度比较低且高值分布也比较均匀。第四季度的第323天气溶胶光学厚度最高值为0.28，最低值仅为0.02，相比前3个季度低了很多，该天西部地区的气溶胶光学厚度值比东部地区高。4 结论
【参考文献】：
期刊论文
[1]MODIS C006气溶胶光学厚度产品在京津冀典型环境背景下的适用性[J]. 王海林,刘琼,陈勇航,孙冉,李霞,张华,魏刚,胡俊,刘统强. 环境科学. 2019(01)
[2]基于MODIS植被丰度的沙漠化界线提取方法探究——以陕甘宁地区为例[J]. 马静宇,秦怡,任宇鹏,王鑫,谷娟,郭仲皓,邹乐君,沈晓华. 测绘通报. 2018(05)
[3]基于MODIS数据的江浙沪地区大气气溶胶光学厚度研究[J]. 蔡稳,蒋跃林. 安徽农学通报. 2014(09)
[4]西北地区MODIS气溶胶产品的对比应用分析[J]. 胡蝶,张镭,沙莎,王宏斌. 干旱气象. 2013(04)
[5]中国地区两种MODIS气溶胶产品的比较分析[J]. 王宏斌,张镭,刘瑞金,张志薇,曹贤洁. 高原气象. 2011(03)
[6]中国各省区近10年遥感气溶胶光学厚度和变化[J]. 郑小波,周成霞,罗宇翔,陈娟,Tianliang ZHAO. 生态环境学报. 2011(04)
[7]MODIS气溶胶C004、C005产品的对比分析及其在中国北方地区的适用性评价[J]. 周春艳,柳钦火,唐勇,王凯,孙林,何颖霞. 遥感学报. 2009(05)
[8]中国区域MODIS陆上气溶胶光学厚度产品检验[J]. 李晓静,张鹏,张兴赢,孙凌,齐瑾,张艳. 应用气象学报. 2009(02)
[9]大气气溶胶的辐射与气候效应[J]. 石广玉,王标,张华,赵剑琦,檀赛春,温天雪. 大气科学. 2008(04)
[10]1999—2003年我国气溶胶光学厚度的变化特征[J]. 杨琨,孙照渤,倪东鸿. 南京气象学院学报. 2008(01)
本文编号：3278600
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