论文部分内容阅读
随着社会的发展，灰霾对环境和人类健康的危害，引起越来越广泛的关注，对灰霾的防治及相关研究越来越迫切。森林在大气良性循环中扮演着至关重要的角色。森林中的树木的枝叶能够降低风速，有助于空气中尘埃的沉降，并且能够吸附空气的微小浮尘物质。此外，森林植被对PM2.5有拦截、吸附、滞留作用，森林能够一定程度上减轻灰霾的对人类危害。遥感技术能够大范围监测森林植被与灰霾，因此，利用遥感数据来探究森林植被对灰霾的响应，明确森林植被与灰霾的定量定性关系，对于灰霾的防治以及制定相应的治理措施有着非常重大的意义。 本文重点研究了森林植被覆盖度的区域与城市的灰霾。研究中采用了Terra/MODIS的卫星资料，采用暗像元算法，对湖南地区的气溶胶光学厚度进行了反演。并且利用中国空气质量在线监测分析平台，国家气象科学数据共享服务平台，NASA的LAADSWeb中的相关数据，与反演结果进行了比较分析建模，分析AOD与PM2.5的相关性分析和AOD与森林植被指数的相关性。主要研究内容如下: (1)气溶胶光学厚度反演。利用大气辐射传输模型，采用暗像元法对研究区域进行大气气溶胶厚度(AOD)反演，并将反演结果与NASA的AOD同类产品进行对比分析，发现两者相关性较高。 (2) AOD与PM2.5相关性分析。引入相对湿度因子，建立利用MODIS数据反演的气溶胶光学厚度与地面实测PM2.5之间的相关模型，选出参数最优模型进行拟合，分析经过湿度订正后的幂函数效果。 (3) AOD与森林植被指数的相关性分析。利用MODIS影像数据，经波段运算得出森林植被指数数据，利用C#结合GDAL编写程序，提取对应位置的气溶胶光学厚度，建立线性模型，对森林植被覆盖情况与灰霾的关系进行研究，拟合湖南省范围内的AOD与NDVI的关系，多项式函数模型能够较好地表明森林植被与灰霾的响应关系。 现阶段，研究森林植被对灰霾响应的研究相对较少，本文通过对AOD反演、分析AOD与PM2.5及AOD与森林植被指数之间的相关性分析得到森林植被与气溶胶厚度的相关关系，结果表明，森林植被与气溶胶厚度成负相关，在多种拟合方式中，多项式拟合效果最好。