大气气溶胶反演及其污染环境监测遥感

大气气溶胶反演及其污染环境监测遥感
作者：査勇等
出版时间： 2019年版
内容简介
　　《大气气溶胶反演及其污染环境监测遥感》是作者对有关大气气溶胶反演及其污染环境监测遥感研究进展的总结，共分7章，主要包括地基和卫星遥感气溶胶反演技术与方法，云对气溶胶卫星遥感的影响及其消减方法，大气污染气溶胶颗粒物浓度估算，基于MODIS数据的霾及其等级遥感检测，以及区域气溶胶污染变化监测及其影响分析等内容。
目录
前言
第1章 绪论 1
1.1 气溶胶概念、来源及分类 1
1.2 气溶胶物理性质和光学性质 2
1.2.1 气溶胶物理性质 2
1.2.2 气溶胶光学性质 4
1.3 大气辐射传输模型 5
1.3.1 6S辐射传输模型 5
1.3.2 LOWTRAN 7
1.3.3 MODTRAN 7
1.3.4 FASCODE 8
1.4 气溶胶遥感反演基本原理 8
1.5 气溶胶遥感反演方法 9
1.5.1 地基遥感反演方法 9
1.5.2 卫星遥感反演方法 10
1.6 气溶胶污染遥感监测 13
第2章 地基遥感气溶胶反演 16
2.1 概述 16
2.2 太阳光度计反演气溶胶 17
2.2.1 AOD反演 17
2.2.2 Angstrom参数反演 20
2.2.3 气溶胶组分反演 22
2.3 激光雷达反演气溶胶 25
2.3.1 Mie散射激光雷达方程及其求解 26
2.3.2 基于动态雷达比的气溶胶反演 28
第3章 卫星遥感气溶胶反演 31
3.1 概述 31
3.2 MODIS双星数据协同反演AOD 31
3.2.1 模型与算法 32
3.2.2 气溶胶类型分析与确定 36
3.2.3 反演结果验证 37
3.3 像元分解MODIS数据反演气溶胶光学厚度 39
3.3.1 像元分解 39
3.3.2 地表反射率确定 41
3.3.3 反演结果验证 43
3.4 HJ-1卫星CCD数据反演AOD 47
3.4.1 基于MODIS的各月地面反射率和BRDF数据获取 47
3.4.2 HJ-1卫星CCD观测角度下的地面反射率获取 48
3.4.3 MODIS地面反射率到HJ-1卫星CCD地面反射率转换 49
3.4.4 反演结果验证 50
3.5 GOCI卫星数据反演气溶胶光学厚度 52
3.5.1 地表反射率的确定 52
3.5.2 查找表的构建 57
3.5.3 反演结果验证 60
3.6 多角度偏振数据反演气溶胶组分及光学厚度 64
3.6.1 PARASOL数据预处理 65
3.6.2 查找表的构建 66
3.6.3 自定义气溶胶类型 66
3.6.4 反演步骤 70
3.6.5 反演结果验证 71
第4章 云对气溶胶卫星遥感的影响及其消减方法 74
4.1 概述 74
4.2 AOD随云参数变化的统计特征 75
4.2.1 MODIS AOD反演值随云参数的变化特征 75
4.2.2 MODIS AOD反演误差随云参数的变化特征 81
4.2.3 考虑云影响的MODIS AOD反演产品误差修正模型 84
4.3 消减云影响的波段比值法 85
4.3.1 云邻近效应影响的简化模型 85
4.3.2 基于模拟分析确定云影响消减因子 87
4.3.3 基于波段比值消减法的AOD反演与验证 98
4.4 消减云影响的程辐射法 114
4.4.1 程辐射值的确定方法 114
4.4.2 基于程辐射消减法的AOD反演模型 118
4.4.3 反演分析与验证 126
第5章 大气污染气溶胶颗粒物浓度估算 145
5.1 概述 145
5.2 利用地基激光雷达估算PM2.5 145
5.2.1 PM2.5质量浓度相关因子分析 146
5.2.2 基于多元回归分析模型估算PM2.5 150
5.2.3 基于随机森林模型估算PM2.5 155
5.2.4 模型对比分析 156
5.3 利用MODIS AOD产品估算PM10 158
5.3.1 按季节建立PM10估算模型 158
5.3.2 按聚类建立PM10估算模型 160
5.4 利用霾优化变换估算PM10 164
5.4.1 霾优化变换原理 164
5.4.2 晴空线及θc的确定 165
5.4.3 AOD及典型地表覆被对HOT影响的模拟分析 166
5.4.4 HOT估算PM10模型建立 168
5.5 利用归一化灰霾指数估算PM10 169
5.5.1 灰霾日与非灰霾日土地覆被光谱变化 169
5.5.2 NDHI的构建 170
5.5.3 NDHI估算PM10模型建立 173
第6章 基于MODIS数据的霾及其等级检测 175
6.1 概述 175
6.2 霾检测指标与标准 175
6.3 霾检测指标的遥感估算 177
6.3.1 数据与处理 177
6.3.2 能见度遥感估算 178
6.3.3 相对湿度遥感估算 180
6.4 霾及其等级遥感检测分析 181
第7章 区域气溶胶污染变化监测及其影响分析 186
7.1 概述 186
7.2 气溶胶时空变化特征分析 187
7.2.1 AOD的变化 187
7.2.2 气溶胶组分的变化 192
7.2.3 气溶胶的垂直变化 196
7.3 气溶胶变化的气象因子影响分析 209
7.3.1 数据与方法 210
7.3.2 气象数据分析 211
7.3.3 气溶胶与气象因子关系分析 216
7.3.4 气溶胶变化的气象因子综合影响分析 219
7.4 气溶胶域外输入影响的后向轨迹分析 221
7.4.1 数据与方法 222
7.4.2 气溶胶输入路径分析 224
7.4.3 气溶胶潜在输入区域分析 227
7.4.4 气溶胶域外输入相对贡献分析 229
参考文献 231