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原文传递一种基于卫星多光谱技术的PM2.5浓度遥感估算方法

专利名称：	一种基于卫星多光谱技术的PM2.5浓度遥感估算方法
摘要：	一种基于卫星多光谱技术的PM2.5浓度遥感估算方法，获取某区域全年的卫星载荷大气气溶胶光学厚度数据、PM2.5浓度地面观测数据和气象数据，计算所述卫星载荷大气气溶胶光学厚度的年平均值、PM2.5浓度地面观测数据的年平均值和气象数据的年平均值，基于所述卫星载荷大气气溶胶光学厚度的年平均值、PM2.5浓度地面观测数据的年平均值和气象数据的年平均值，构建基于卫星多光谱技术的PM2.5浓度遥感估算模型，得到估算的PM2.5年平均浓度。本发明能够弥补传统方法在PM2.5浓度估算的不足，精确的估算某区域的PM2.5浓度，同时为多光谱载荷在大气环境监测方面的成功应用提供技术关键支撑。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	中国科学院遥感与数字地球研究所
发明人：	郭红;顾行发;程天海;臧文乾;余涛;左欣;师帅一
专利状态：	有效
申请日期：	2019-08-02T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-05T00:00:00+0800
申请号：	CN201910710852.2
公开号：	CN110411919A
代理机构：	北京中知法苑知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	李明
分类号：	G01N15/02(2006.01);G;G01;G01N;G01N15
申请人地址：	100101 北京市朝阳区大屯路甲20号北
主权项：	1.一种基于卫星多光谱技术的PM2.5浓度遥感估算方法，其特征在于，包括如下步骤：获取某区域全年的卫星载荷大气气溶胶光学厚度数据、PM2.5浓度地面观测数据和气象数据；计算所述卫星载荷大气气溶胶光学厚度的年平均值、PM2.5浓度地面观测数据的年平均值和气象数据的年平均值；基于所述卫星载荷大气气溶胶光学厚度的年平均值、PM2.5浓度地面观测数据的年平均值和气象数据的年平均值，构建基于卫星多光谱技术的PM2.5浓度遥感估算模型，得到估算的PM2.5年平均浓度；基于相同时间、地点的地面PM2.5浓度数据，验证所述PM2.5浓度遥感估算模型的精度。 2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述气象数据包括大气边界层高度年平均值、相对湿度年平均值和风速年平均值。 3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述计算卫星载荷大气气溶胶光学厚度的年平均值、PM2.5浓度地面观测数据的年平均值和气象数据的年平均值的步骤包括：提取某区域全年中每天的卫星载荷大气气溶胶光学厚度，通过对每一景图像开展投影转换、图像镶嵌得到覆盖整个该区域的大气气溶胶光学厚度，计算得到该区域大气气溶胶光学厚度的年平均值；计算全年某区域每个站点的PM2.5浓度日平均值，基于PM2.5浓度日平均值计算得到每个站点的PM2.5浓度地面观测数据的年平均值；从NCEP数据集中提取出每天的大气边界层高度、相对湿度和风速，选取与卫星过境时刻最邻近的所述大气边界层高度、相对湿度和风速数据，计算得到大气边界层高度年平均值、相对湿度年平均值和风速年平均值。 4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述PM2.5浓度遥感估算模型的表达式为：其中，(ui,vi)为第i个样本点的经纬度坐标，θ0(ui,vi)是第i个样本点上的初始回归参数，回归参数是观测点地理位置的函数,αk(ui,vi)、βk(ui,vi)、γk(ui,vi)和ηk(ui,vi)是第i个样本点上的第k个回归参数，p是样本点的回归参数总数，εi为第i个样本点上的误差项，PM2.5i为第i个样本点上的PM2.5年平均浓度，AODik为第i个样本点上的卫星载荷大气气溶胶光学厚度的年平均值，BLHik为第i个样本点上的大气边界层高度的年平均值，RHik为第i个样本点上的相对湿度的年平均值，windik为第i个样本点上的风速的年平均值。 5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述基于相同时间、地点的地面PM2.5浓度数据，验证所述PM2.5浓度遥感估算模型的精度的步骤包括：选取所述PM2.5浓度遥感估算模型估算的PM2.5年平均浓度；根据经纬度最邻近的原则，选取全年中每天的地面PM2.5浓度数据，并对所述地面PM2.5浓度数据进行平均；验证所述PM2.5浓度遥感估算模型的精度。 6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，基于PM2.5浓度遥感估算模型估算的PM2.5浓度的结果，利用软件制作PM2.5浓度卫星遥感专题图。
所属类别：	发明专利