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星载激光雷达云和气溶胶分类反演算法研究 预览
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作者 李明阳 范萌 +4 位作者 陶金花 苏林 吴桐 陈良 张自力 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期383-391,共9页
激光探测对于获取云和气溶胶的垂直廓线,研究大气中云和气溶胶的垂直分布特征以及对全球气候变化的影响意义重大。而星载大气激光雷达云气溶胶分类算法的研究,对于激光雷达数据的参数反演及应用极为重要。针对激光条件下探测的云和气溶... 激光探测对于获取云和气溶胶的垂直廓线,研究大气中云和气溶胶的垂直分布特征以及对全球气候变化的影响意义重大。而星载大气激光雷达云气溶胶分类算法的研究,对于激光雷达数据的参数反演及应用极为重要。针对激光条件下探测的云和气溶胶特有的光学信息和空间分布,结合概率统计与机器学习算法,提出了一种对于云/气溶胶、云相态及气溶胶子类型识别的分类算法,实现了星载激光雷达的大气特征层快速、有效分类。算法采用中国地区2016年CALIOP的观测数据作为样本数据,主要由三部分组成:(1)基于激光探测的云和气溶胶层不同的光学特性以及地理空间分布特征,分别构建了云和气溶胶的γ532,χ,δ,Z和lat的五维概率密度函数,以此为基础构建云气溶胶的分类置信函数,并基于此实现了云和气溶胶类型的反演;(2)选取支持向量机(SVM)作为随机朝向冰晶粒子(ROI)和水云分类的算法模型基础,结合云层的γ532,χ,δZ和云顶温度T的概率密度函数构建ROI,水平朝向冰晶粒子(HOI)和水云的分类置信函数以修正SVM误分的特征层以及筛选出水云中少部分的HOI冰云,获得云相态的分类结果;(3)以各气溶胶子类型的光学以及空间分布特性为基础,采用决策树策略的气溶胶子类型识别算法实现了对气溶胶子类型的区分,完成气溶胶子类型的识别。利用现有CALIOP观测结果作为样本数据构建分类数据库,避免了对于地面以及航测数据的依赖,而机器学习则大大简化了算法的实现过程,使得云气溶胶分类更加高效。算法结果与正交极化云气溶胶激光雷达垂直特征层分布数据(CALIPSO VFM)产品对比分析:云层有98.51%一致性,气溶胶有88.43%的一致性,且白天比夜间一致性高。对于云相态分类,可以有效区分出水云和冰云,其中二者水云一致性高达93.44%。在气溶胶子类型反演结果中,可以准确识别� 展开更多
关键词 星载激光雷达 云和气溶胶分类 概率密度函数 支持向量机 决策树
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基于气象要素的气溶胶吸湿增长分析:以浙江省为例 预览
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作者 祝好 王永前 +4 位作者 陶金花 张自力 王子峰 曾巧林 陈良 《气候与环境研究》 CSCD 北大核心 2019年第2期186-198,共13页
气溶胶粒子的吸湿增长对区域环境、气象与辐射收支都有巨大影响,精确的气溶胶吸湿特性观测对描述气溶胶吸湿增长特性,以及研究气溶胶对气候环境影响,拓展卫星气溶胶产品的应用有非常重要的意义。本研究提出一种基于常规气象观测(能见度... 气溶胶粒子的吸湿增长对区域环境、气象与辐射收支都有巨大影响,精确的气溶胶吸湿特性观测对描述气溶胶吸湿增长特性,以及研究气溶胶对气候环境影响,拓展卫星气溶胶产品的应用有非常重要的意义。本研究提出一种基于常规气象观测(能见度、相对湿度)和空气质量观测(PM2.5浓度,即空气动力学当量直径小于等于2.5μm的颗粒物浓度)相结合的气溶胶吸湿增长估算方法,在此基础上对浙江地区气溶胶吸湿特性的时空变化影响因素进行了探讨。研究发现,沿海的温州瓯海站的吸湿增长能力最高,长三角典型城市环境的杭州和睦小学站的吸湿增长能力次之,而地处较为洁净内陆的衢州实验学校站的吸湿增长能力最低。在时间变化中,同一站点不同湿度条件的吸湿增长变化趋势相同,温州瓯海站的吸湿性变化最为剧烈,杭州和睦小学站的吸湿性变化次之,衢州实验学校站变化较为平缓。本研究表明,浙江地区的气溶胶吸湿增长特性存在较大的时空差异,基于本方法能够在较大的时空范围内描述气溶胶的吸湿增长特性,为有限的精密观测提供重要补充。 展开更多
关键词 气溶胶 吸湿增长 气象要素
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基于VIIRS数据的中国东部气溶胶光学厚度反演算法改进 预览
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作者 汪洋 陈良 +3 位作者 李莘莘 王新辉 余超 范萌 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期49-62,共14页
VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)作为MODIS(The MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)的后继传感器,可在全球范围内实现对气溶胶的连续时空监测.卫星反演的气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)是... VIIRS(Visible Infrared Imaging Radiometer Suite)作为MODIS(The MODerate resolution Imaging Spectroradiometer)的后继传感器,可在全球范围内实现对气溶胶的连续时空监测.卫星反演的气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)是研究地球能量收支平衡、气候效应和空气质量的重要大气参数.但在中国重污染天气情况下,现有的VIIRS陆地气溶胶产品存在一定不足.因此,本研究改进云识别方法,优化像元筛选,约束气溶胶类型选择,实现重污染情况下AOD的反演.基于地基AERONET(AErosol RObotic NETwork)的验证结果表明,相比NOAA(National Oceanic and Atmospheric Administration)产品,改进后的反演结果克服了反演值偏低的问题,且表现出更好的相关性,RMSE从0.236下降到0.219.为验证在重污染条件下改进算法的适用性和准确性,本文对比了两种污染条件下的反演结果(0.6<AOD AERONET<1和AOD AERONET>1).统计结果表明,在较重污染天气条件下(AOD AERONET>1),相比NOAA的AOD产品,本文结果的反演率从32.3%提升为68.8%,回归分析的斜率提高为0.80,相关系数达到0.76,均方根误差为0.307,在增加反演量的同时保证了反演的精度. 展开更多
关键词 AOD 遥感 反演算法 VIIRS
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面向区域二次污染风险控制的臭氧及其前体物卫星遥感监测 预览
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作者 陈良 王雅鹏 +4 位作者 张欣欣 王子峰 陶金花 王莉莉 张莹 《环境监控与预警》 2019年第5期13-21,共9页
日益突出的臭氧(O3)污染已成为继PM2.5之后我国大气污染防治的又一艰巨任务。由于氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs)这2种前体物的减排难度较大,且与O3浓度存在复杂的非线性关系,准确获取O3及NOx、VOCs的时空分布对制定有效的防控措施... 日益突出的臭氧(O3)污染已成为继PM2.5之后我国大气污染防治的又一艰巨任务。由于氮氧化物(NOx)、挥发性有机物(VOCs)这2种前体物的减排难度较大,且与O3浓度存在复杂的非线性关系,准确获取O3及NOx、VOCs的时空分布对制定有效的防控措施至关重要。基于卫星遥感可定量反演O3及2种前体物的代表性物种——二氧化氮(NO2)、甲醛(HCHO)及乙二醛(C2、H2、O2)的时空分布信息。面向区域O3污染分析和防控应用,综述了卫星遥感对O3及NO2、HCHO、C2、H2、O2的探测能力,以及利用遥感手段分析区域O3及其前体物的传输。进而从O3与NOx、VOCs关系的角度,分析了利用卫星反演的前体物表征O3生成风险的可行性。最后对卫星在区域O3及其前体物监测方面的前景趋势提出了思考。 展开更多
关键词 卫星遥感 臭氧 氮氧化物 挥发性有机物 污染防控
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利用卫星遥感数据估算PM2.5浓度的应用研究进展 预览
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作者 王子峰 曾巧林 +3 位作者 陈良 陶金花 范萌 张泽宇 《环境监控与预警》 2019年第5期33-38,共6页
近年来,PM2.5已成为中国大气污染的首要污染物,危害人体健康。为弥补地基监测站点在空间分布上的局限性,借助卫星遥感技术估算PM2.5浓度已成为研究热点。文章总结了利用卫星估算PM2.5浓度的各种研究方法,探讨了不同方法的优势和不足,指... 近年来,PM2.5已成为中国大气污染的首要污染物,危害人体健康。为弥补地基监测站点在空间分布上的局限性,借助卫星遥感技术估算PM2.5浓度已成为研究热点。文章总结了利用卫星估算PM2.5浓度的各种研究方法,探讨了不同方法的优势和不足,指出不同方法对不同应用目的的选择性差异较大。提出,应针对不同应用目的选择相应的方法,从而取得满足各方面需求的研究成果,为未来PM2.5浓度估算应用工作提供参考。 展开更多
关键词 细颗粒物 卫星遥感 比例因子 半经验 统计模型 机器学习
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基于卫星遥感MODIS数据反演南昌市2004—2015年空气质量变化研究 预览
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作者 李永辉 汪洋 +1 位作者 易清传 陈良 《江西师范大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第2期214-220,共7页
利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)估算了近地面PM2.5质量浓度,统计了2004—2015年江西省南昌市PM2.5质量浓度的空间分布特征和年、季变化特征.研究发现:南昌市中部即中心市区为PM2.5高值区,东部和西部城郊地区为低值区.PM2.5最高值通常出... 利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)估算了近地面PM2.5质量浓度,统计了2004—2015年江西省南昌市PM2.5质量浓度的空间分布特征和年、季变化特征.研究发现:南昌市中部即中心市区为PM2.5高值区,东部和西部城郊地区为低值区.PM2.5最高值通常出现在冬季,秋季次之,最低值则通常出现在夏季.2009年之后南昌市PM2.5质量浓度逐年下降,2014年出现短暂反弹上升,而至2015年达到自2004年以来的最低值(48μg·m-3).研究结果表明:利用卫星遥感技术可以有效地评估南昌市的空气质量水平. 展开更多
关键词 MODIS PM2.5 南昌市 卫星遥感
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专项素质训练对小学足球运动员灵敏素质的影响研究 预览
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作者 陈良 《当代体育科技》 2019年第31期45-45,47,共2页
本文运用文献资料法、实验法、访谈法和数理统计法等研究方法,通过设置实验组和对照组,实验组采用专项素质训练的新训练方法,对照组采用传统的训练方法,8周训练结束之后,测试实验组和对照组的灵敏素质的变化。本研究将对临海市邵家渡中... 本文运用文献资料法、实验法、访谈法和数理统计法等研究方法,通过设置实验组和对照组,实验组采用专项素质训练的新训练方法,对照组采用传统的训练方法,8周训练结束之后,测试实验组和对照组的灵敏素质的变化。本研究将对临海市邵家渡中心校的8~11岁小学男子足球运动员进行研究,通过设置实验组和对照组,实验组采用专项素质训练的训练方法,对照组采用传统的训练方法,检验专项素质训练训练是否对小学足球运动员灵敏素质有影响。 展开更多
关键词 专项素质训练 灵敏素质 小学 足球运动员
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紫外大气甲醛卫星遥感反演方法和研究现状 预览
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作者 朱松岩 余超 +2 位作者 李小英 陈良 祝好 《中国环境科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2018年第5期1685-1694,共10页
在我国长期稳定的甲醛观测站点十分缺失,卫星平台高时频、大面积覆盖等优势使得通过卫星遥感探测大气甲醛成为了一种重要的研究手段.本文讨论了现有载荷的反演理论和方法,分析了我国大气甲醛的研究现状及不足.简述了从20世纪至今可用于... 在我国长期稳定的甲醛观测站点十分缺失,卫星平台高时频、大面积覆盖等优势使得通过卫星遥感探测大气甲醛成为了一种重要的研究手段.本文讨论了现有载荷的反演理论和方法,分析了我国大气甲醛的研究现状及不足.简述了从20世纪至今可用于甲醛探测的主要载荷:GOME/ERS-2,SCIAMACHY/ENVISAT,OMI/Aura,GOME-2/Met Op-A(B),OMPS/Suomi-NPP,总结归纳了各个卫星载荷仪器的轨道信息、时间空间分辨率等相关参数,以及各个传感器在大气甲醛遥感反演中的可行性.由于卫星自上而下的观测方式与地基平台不同,其反演方法也有不同之处,因此本文针对卫星平台综合论述了两种甲醛反演算法:传统的差分吸收光谱法(DOAS)和针对于甲醛反演的一系列改进算法以及近几年提出的主成分分析法(PCA);另外,本文针对现有反演算法和时空分布在我国中东部地区的研究现状和不足进行了综合讨论,并给出了一定的改进策略. 展开更多
关键词 大气甲醛 遥感反演 DOAS PCA OMI
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丁苯酞注射液对急性脑梗死患者疗效及侧支代偿血管建立的影响 预览 被引量:2
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作者 邵淋淋 陈良 +1 位作者 方跃屏 宋水江 《浙江临床医学》 2018年第4期616-618,共3页
目的探究丁苯酞注射液对急性脑梗死患者的临床疗效及对侧支代偿血管建立的影响。方法选取自2015年1月至2016年1月收治的100例急性脑梗死患者,按随机数表分为对照组和观察组,每组各50例。两组患者均给予常规治疗,观察组在此基础上再... 目的探究丁苯酞注射液对急性脑梗死患者的临床疗效及对侧支代偿血管建立的影响。方法选取自2015年1月至2016年1月收治的100例急性脑梗死患者,按随机数表分为对照组和观察组,每组各50例。两组患者均给予常规治疗,观察组在此基础上再给予丁苯酞注射液治疗。观察两组患者治疗后的疗效及侧支循环建立情况,检测并比较治疗前后的美国国立卫生研究院卒中量表(NIHSS)评分、Barthel指数(BI)评分、脑血管储备功能指标、侧支循环相关指标。结果观察组治疗后的有效率高于对照组,差异具有统计学意义(P〈0.05);与治疗前比较,两组患者治疗后的NIHSS评分、脉动指数(PI)值均降低,BI评分、大脑中动脉(MCV)平均流速增加、脑血管储备功能(CVR)(%)、血清血管内皮生长因子(VEGF)、碱性成纤维细胞生长因子(bFGF)、脑源性神经营养因子(BDNF)含量均升高,治疗前后比较差异具有统计学意义(P均〈0.05),治疗后上述指标观察组均优于对照组(p均〈0.05)。观察组侧支循环建立率高于对照组,差异具有统计学意义(P〈0.05)。结论丁苯酞注射液治疗急性脑梗死的疗效显著,不仅能提高脑血管储备能力以改善脑缺血区血供,保护神经功能,还能促进侧支代偿血管的建立以减轻脑梗死症状。 展开更多
关键词 丁苯酞注射液 急性脑梗死 疗效 侧支代偿血管建立
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BRD和DOAS SO2总量遥感反演算法的比对 被引量:1
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作者 闫欢欢 李晓静 +5 位作者 王维和 张兴赢 陈良 韩冬 余超 高玲 《中国科学:地球科学》 CSCD 北大核心 2017年第9期1071-1083,共13页
大气中SO2是一种对城市大气环境变化和全球辐射能量平衡有着重要影响的痕量气体.BRD(Band Residual Difference Algorithm)和DOAS(Differential Optical Absorption Spectroscopy)算法是两种主要的SO2总量遥感反演算法,分别被用于... 大气中SO2是一种对城市大气环境变化和全球辐射能量平衡有着重要影响的痕量气体.BRD(Band Residual Difference Algorithm)和DOAS(Differential Optical Absorption Spectroscopy)算法是两种主要的SO2总量遥感反演算法,分别被用于美国和欧洲不同卫星载荷数据的SO2反演.然而,目前缺少两种算法在相同观测条件下SO2反演的精度比较及不确定性分析、在物理数学反演机制上的差异追因.因此,本文基于相同的仿真模拟数据和卫星紫外辐射观测数据,反演获得不同大气状况下的BRD和DOAS SO2总量并进行精度比较验证.从算法反演通道、O3吸收、气溶胶、地表反射率和观测角度影响等方面,讨论分析BRD和DOAS反演结果差异及反演误差的原因.结果表明,在低浓度SO2情况下,BRD反演SO2总量更接近于正演输入SO2总量,DOAS反演结果存在高估,但相对于BRD算法,DOAS算法长时间序列卫星反演结果更能表现出SO2的季节变化特征;在高浓度SO2情况下,BRD(310.8~314.4nm)和DOAS(315~327nm)反演结果的绝对值差异明显且存在低估,BRD(310.8~314.4nm)SO2反演值及反演精度都低于DOAS(315~327nm)反演结果.基于高光谱分辨率大气辐射传输模型SCIATRAN的反演不确定性分析结果显示,反演通道选择、紫外O3吸收、气溶胶、地表反射率和观测角度对SO2总量反演精度的影响较大.本研究对于SO2卫星遥感反演算法的改进及SO2反演产品的应用具有重要的科学意义,也可促进中国未来大气成分SO2卫星遥感产品的研发. 展开更多
关键词 SO2 DOAS BRD 比对
华北平原灰霾天气下大气气溶胶的单颗粒分析 预览 被引量:7
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作者 张贺伟 成春雷 +4 位作者 陶明辉 王子峰 陈良 李梅 周振 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期1-9,共9页
为分析灰霾期间单颗粒气溶胶化学组成和混合状态,于2014年12月9日—2015年1月10日,使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)表征华北平原郑州市中牟县的气溶胶颗粒.结果表明:灰霾期(H1:20141213T19∶00—20141215T10∶00;H2:20150102T10∶0... 为分析灰霾期间单颗粒气溶胶化学组成和混合状态,于2014年12月9日—2015年1月10日,使用单颗粒气溶胶质谱仪(SPAMS)表征华北平原郑州市中牟县的气溶胶颗粒.结果表明:灰霾期(H1:20141213T19∶00—20141215T10∶00;H2:20150102T10∶00—20150106T03∶00)和清洁期(C1:20141215T18∶00—20141217T18∶00;C2:20141231T16∶00—20150101T20∶00)大气颗粒物种类相同,主要分为有机碳(OC)、元素碳(EC)、生物质燃烧颗粒(BB)、元素碳有机碳(ECOC)、钾二次颗粒(KSecondary)、矿尘(Dust)以及重金属颗粒(HM)7类.C1时间段,ECOC颗粒占比最高,占总颗粒数的49.8%;其次是OC和EC颗粒物,二者分别占总颗粒数的16.5%和10.8%.H1时间段,K-Secondary颗粒的占比(31.3%)最高;其次是OC和EC颗粒,二者分别占总颗粒数的23.1%和20.2%.清洁期与灰霾期质谱差分结果表明,清洁期颗粒物中含有C3H^+、C4H^3+、C5H^3+等有机碳碎片峰,而灰霾期颗粒物中NO3^-、HSO4^-、NO2^-等组分的信号强度显著大于清洁期.混合状态分析表明,从清洁期到灰霾期的过程中,主要颗粒物与NO3^-和HSO4^-的混合程度显著增强.清洁期与灰霾期单颗粒化学组成与混合状态的对比分析表明,清洁期新鲜排放的含碳气溶胶在灰霾期不断老化,单颗粒中二次无机组分增加,气溶胶整体老化严重.此外,灰霾期(H2)EC颗粒占总颗粒数的比例增至18.1%,并且与NO3^-、HSO4^-二次组分的混合状态增强,使平均能见度降低为4.0 km.研究显示,郑州大气能见度主要受化学组分、颗粒物混合状态和污染物质量浓度的影响. 展开更多
关键词 华北平原 SPAMS 灰霾 单颗粒 混合状态
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太赫兹临边探测O3与HCl敏感性分析
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作者 王红梅 李小英 +5 位作者 陈良 王雅鹏 张莹 邹铭敏 余超 朱松岩 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期653-664,共12页
臭氧(O3)是平流层大气最重要的成分之一,而随着人类活动增加的影响,平流层O3不断减少。在O3的衰减循环中,Cl化合物是最主要的介质,而氯化氢(HCl)是活性氯的储存库,因此同时探测O3与HCl对进一步认清平流层O3的源与汇具有重要意义。... 臭氧(O3)是平流层大气最重要的成分之一,而随着人类活动增加的影响,平流层O3不断减少。在O3的衰减循环中,Cl化合物是最主要的介质,而氯化氢(HCl)是活性氯的储存库,因此同时探测O3与HCl对进一步认清平流层O3的源与汇具有重要意义。本文基于太赫兹临边探测辐射传输软件包ARTS(Atmospheric Radiative Transfer Simulator),模拟研究太赫兹临边探测O3与HCl的敏感因子量化大气辐射传输及其他大气成分对O3和HCl的影响。结果表明:(1)在太赫兹波段,O3与HCl分别在切高大于8 km与大于10 km处,具有很高的敏感性,可以探测O3与HCl垂直廓线;(2)太赫兹临边探测对于探测目标O3和HCl,在10 km及以下高度,对目标的浓度变化不敏感,而在中高空则很敏感;温度与水汽的变化对O3与HCl的探测影响不大,而传感器的天线半带宽及光谱分辨率对于O3与HCl的探测有一定的影响。 展开更多
关键词 太赫兹 ARTS(Atmospheric RADIATIVE Transfer Simulator) 氯化氢(HCl) 臭氧(O3) 临边探测
河南省2005~2015 年NO2和PM2.5时空变化遥感解析 预览 被引量:2
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作者 郑泰皓 陈良 +2 位作者 李莘莘 范萌 蔡坤 《中国环境科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第12期4417-4427,共11页
利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)估算的近地面PM2.5质量浓度和OMI对流层NO2垂直柱浓度数据,统计分析了近11a(2005~2015年)河南省PM2.5质量浓度和NO2垂直柱浓度的空间分布、长时间序列变化和季节变化特征.研究发现:河南省中北部为PM2.5和NO... 利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)估算的近地面PM2.5质量浓度和OMI对流层NO2垂直柱浓度数据,统计分析了近11a(2005~2015年)河南省PM2.5质量浓度和NO2垂直柱浓度的空间分布、长时间序列变化和季节变化特征.研究发现:河南省中北部为PM2.5和NO2高值区,西部和南部山区为低值区.PM2.5和NO2最高值出现在冬季,其中2013年冬季达到峰值,分别为155.7μg/m3和2279.45×1013mole/cm2;最低值则通常出现在夏季,其中2015年夏季达到最低值,分别为49.17μg/m3和427.37×1013mole/cm2.2011年之后河南省年均PM2.5和NO2逐年下降,2015年达到2005年以来的最低值,分别为65.7μg/m3和765.14×1013mole/cm2. 展开更多
关键词 PM2.5 NO2 河南省 卫星遥感
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秋季秸秆焚烧对京津冀地区霾污染过程的影响分析 预览 被引量:16
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作者 程良晓 范萌 +2 位作者 陈良 江涛 苏林 《中国环境科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2017年第8期2801-2812,共12页
以2016年10月份京津冀地区一次持续5d(10月12~16日)的严重污染过程为例,综合卫星数据、污染物地面监测站点数据、气溶胶地基观测数据以及气象数据,分析山东、河南、山西等周边地区的秸秆焚烧对京津冀霾天气的影响.研究表明,京津冀地区... 以2016年10月份京津冀地区一次持续5d(10月12~16日)的严重污染过程为例,综合卫星数据、污染物地面监测站点数据、气溶胶地基观测数据以及气象数据,分析山东、河南、山西等周边地区的秸秆焚烧对京津冀霾天气的影响.研究表明,京津冀地区污染时期的CALIPSO(Cloud-Aerosols Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations,云-气溶胶激光雷达和红外探测卫星)气溶胶组分含有大量煤烟型气溶胶,AERONET(AEROsol robotic NETwork)Beijing站观测数据显示13日气溶胶体积数浓度谱呈现双峰分布,细粒子峰值半径为0.33μm,峰值体积浓度为0.145μm3/μm2.14日气溶胶谱基本呈现单峰分布,细粒子占主导地位,体积浓度达到0.34μm3/μm2.污染物地面监测站点数据显示PM2.5、CO和SO2浓度均显著增加,峰值浓度分别为339μg/m3、2mg/m3、20μg/m3;CO、PM10、PM2.5与秸秆焚烧火点数量之间的相关系数分别为0.65、0.79和0.68,说明本次污染与周边地区的秸秆焚烧的污染物传输有关.HYPLIST(Hybrid Single Particle Lagrangian Integrated Trajectory Model,拉格朗日混合单粒子轨道模型)后向轨迹分析表明,14日到达京津冀地区的气团均经过秸秆焚烧地区,气团中会携带大量秸秆焚烧产生的污染气体和颗粒物,加重京津冀地区地区霾污染过程.此外,污染过程中地面风场较弱,以静小风为主,平均风速1m/s,不利于污染物扩散和稀释;底层大气湿度较大,平均相对湿度77.8%,高湿的大气环境促进了气溶胶吸湿增长和污染物聚集,导致污染加剧;大气稳定度高,对流运动较弱,稳定的大气条件不利于污染物扩散,使得污染过程延长.因此,本次重污染天气归因于自然和人为因素共同作用的结果,即人为秸秆焚烧导致的本地污染源排放和传输、机动车尾气等本地污染物、京津冀地区的静稳大气和近地面丰富的大气水汽共同作用的结果. 展开更多
关键词 秸秆焚烧 京津冀
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MoDIS和oMI数据评估阅兵期间北京市大气减排成效 被引量:4
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作者 张晗 余超 +4 位作者 苏林 李令军 范萌 王雅鹏 陈良 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2017年第4期622-632,共11页
卫星观测不仅能反映区域宏观大气污染状况,也能从城市尺度上监测大气污染物的变化。基于以上优势,本文利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)和OMI对流层NO2垂直柱浓度数据,比较2015年与2012年—2014年以及2015年3个时期(减排前、减排中... 卫星观测不仅能反映区域宏观大气污染状况,也能从城市尺度上监测大气污染物的变化。基于以上优势,本文利用MODIS气溶胶光学厚度(AOD)和OMI对流层NO2垂直柱浓度数据,比较2015年与2012年—2014年以及2015年3个时期(减排前、减排中、减排后)AOD和NO2柱浓度的变化,定性分析了阅兵期间华北平原地区污染物减排效果,重点定量评估北京市联控减排措施的效果。研究发现2015年减排中华北平原重污染地区AOD和NO2柱浓度相比于前3年同期有明显降低。定量分析北京市的减排效果得到:2015年减排中较前3年同期而言,AOD降低59%,NO2柱浓度降低41%;较2015年减排前而言,AOD降低73%,NO2柱浓度降低30%,去除气象条件影响后,AOD下降43%,NO2柱浓度下降21%,说明严格的联控减排措施有效地改善了空气质量,气象条件也起到积极的作用。减排措施结束后,AOD和NO2柱浓度比减排中分别增加159%和71%。研究结果表明,卫星遥感与地基监测评估效果相当,能反映北京地面污染物排放能力;它既能观测区域尺度大气污染变化,又可评估城市尺度大气污染减排。随着卫星技术水平的提高,期望未来卫星遥感可作为一种独立手段来定量评估区域及城市尺度空气质量减排措施的效果。 展开更多
关键词 阅兵蓝 MODIS OMI AOD NO2 城市尺度 减排措施
基于OMI卫星遥感评估2015年阅兵期间华北地区SO2和NO2减排成效 被引量:2
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作者 张晗 余超 +2 位作者 苏林 王雅鹏 陈良 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2017年第4期734-742,共9页
基于卫星观测具有实时大范围的优势,利用OMI传感器观测数据得到阅兵期间(8.1-9.20)华北地区边界层SO2柱浓度和对流层NO2垂直柱浓度,分析2015年减排前(8.1-8.19)、周边减排(8.20-8.27)、全面减排(8.28-9.3)、减排后(9.4-9.20)... 基于卫星观测具有实时大范围的优势,利用OMI传感器观测数据得到阅兵期间(8.1-9.20)华北地区边界层SO2柱浓度和对流层NO2垂直柱浓度,分析2015年减排前(8.1-8.19)、周边减排(8.20-8.27)、全面减排(8.28-9.3)、减排后(9.4-9.20)的SO2、NO2浓度变化情况,以及相比于前3年同期分布的变化,评价了阅兵期间北京及周边7省区市联防联控减排措施的效果。研究发现:2015年华北地区SO2、NO2浓度均在全面减排期间达到最低值,与前三年同期相比,全面减排期间京津冀地区SO2浓度下降46%,NO2浓度下降18%;外围地区SO2浓度下降37%,NO2浓度下降10%。减排措施取消后,与前三年同期相比,京津冀地区SO2浓度回升到前三年的水平,NO2浓度增加19%,表明华北地区联动减排措施有效降低了SO2、NO2的浓度。卫星凭借实时、大范围的优势,可有效监测污染物的时空分布,为减排措施的制定与评估提供有力的依据。 展开更多
关键词 阅兵蓝 卫星遥感 区域大气污染 减排措施
红外临边探测发展现状
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作者 王雅鹏 李小英 +4 位作者 陈良 张莹 邹铭敏 张晗 朱松岩 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第4期513-527,共15页
临边探测器垂直分辨率高,辐射信号的变化主要受大气参数影响,且辐射校准后几乎不受背景辐射影响,对痕量气体可探测性强,探测高度约为10—100 km,对臭氧层的大气遥感监测具有特殊意义。红外临边传感器经过40余年的发展过程,在通道数目、... 临边探测器垂直分辨率高,辐射信号的变化主要受大气参数影响,且辐射校准后几乎不受背景辐射影响,对痕量气体可探测性强,探测高度约为10—100 km,对臭氧层的大气遥感监测具有特殊意义。红外临边传感器经过40余年的发展过程,在通道数目、信噪比、可探测目标种类、冷冻技术、在轨寿命方面都有明显改进。本文以平流层O_3及其相关的痕量气体为中心,按照传感器搭载的卫星平台及卫星发射时间的先后顺序,比较了国际上已有的LRIR、LIMS、SAMS、ISAMS、CLAES、MIPAS、HIRDLS、TES共8个星载红外临边探测器的特性、探测目标、技术改进、性能提升等;介绍了红外临边探测大气成分的反演原理;总结了红外临边探测器在痕量气体,平流层云与气溶胶,重力波与极涡,非局部热力学平衡效应4个方面的应用成果。最后对红外临边探测的前景趋势提出了思考。 展开更多
关键词 红外临边探测器 痕量气体 正向模型 反演原理 红外临边探测应用
基于星地同步观测的华北平原中部背景地区冬季霾污染过程 预览 被引量:4
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作者 王新辉 苏林 +4 位作者 陶明辉 王子峰 陈良 李莘莘 汪洋 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第6期1610-1620,共11页
利用地基观测结果和多源卫星遥感观测,结合气象数据及HYSPLIT4后向轨迹模式,对华北平原中部背景地区(河南省郑州市中牟县东南郊)冬季霾事件的污染物特征和形成过程进行分析.综合观测时间为2014年12月13日~2015年1月16日,共有5次霾过程... 利用地基观测结果和多源卫星遥感观测,结合气象数据及HYSPLIT4后向轨迹模式,对华北平原中部背景地区(河南省郑州市中牟县东南郊)冬季霾事件的污染物特征和形成过程进行分析.综合观测时间为2014年12月13日~2015年1月16日,共有5次霾过程,占观测总天数的82%.地面监测结果显示,不同的污染过程污染物浓度变化曲线相似,O_3浓度在清洁天浓度较高;NO_x、SO_2、PM10、PM_(2.5)呈较强正相关性,NO_x、SO_2与PM10相关系数0.64、0.57,与PM_(2.5)相关系数0.56、0.45;近地面污染物以细粒子污染物为主,其中又以气态污染物二次生成的细粒子为主.AMPLE地基激光雷达和CALIPSO数据表明,华北平原霾层中上部受浮尘影响,以粗粒子污染物为主.气象探空数据表明该地区冬季大气对流层稳定利于霾的维持,假相当位温垂直差、K指数、露点差与能见度相关系数分别为0.52、0.56和0.38.分析近地面风速风向对霾过程的影响表明,该地区冬季以南方向静小风为主,风速与能见度相关系数为0.32,PM_1受东北方向污染源影响,PM_(1~2.5)及PM_(2.5~10)受西北方向污染源影响;结合高空风场分析,霾过程1受西北浮尘影响,霾过程5受南来水汽影响.通过后向轨迹分析,该地区冬季的低空污染传输主要来自东北和西北方向,其中东北方向区域传输来自河北与山东,占来源比例的14%,近距离污染传输主要来自站点以西的郑州、洛阳,约占来源比例的33%. 展开更多
关键词 霾过程 污染物特征 气象因素 区域输送
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大气SO2柱总量遥感反演算法比较分析及验证 预览 被引量:3
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作者 闫欢欢 李晓静 +4 位作者 张兴赢 王维和 陈良 张美根 徐晋 《物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期144-160,共17页
卫星遥感技术已成为城市污染气体SO2监测和全球火山活动监测及预警的重要手段.目前新的PCA(principal component analysis)算法有效减小了反演数据噪声,并替代之前业务算法BRD(band residual difference)用于边界层SO2柱总量产品的... 卫星遥感技术已成为城市污染气体SO2监测和全球火山活动监测及预警的重要手段.目前新的PCA(principal component analysis)算法有效减小了反演数据噪声,并替代之前业务算法BRD(band residual difference)用于边界层SO2柱总量产品的反演.然而,目前对PCA算法反演产品精度的评价和验证研究较少,缺少与BRD算法产品进行长时间序列的比较以评估算法适用性,尤其在中国大气污染重点城市区域.本文利用地基多轴差分吸收光谱仪(MAX-DOAS)观测及多尺度空气质量模式系统(RAMS-CMAQ)大气化学模式模拟等数据,评估PCA和BRD反演算法的精度及误差.另外,选取洁净海洋地区、中国大气污染重点城市区域和高浓度火山喷发三种情况,比较分析PCA与BRD SO2总量的时空格局变化差异及对不同SO2总量下的适用性,并对两种算法反演不确定性进行分析讨论.结果表明,在中国京津冀、珠江三角洲和长江三角洲区域,PCA SO2总量反演值低于BRD,BRD反演结果更接近于地基的MAX-DOAS观测值,冬季BRD和PCA SO2总量值低于RAMS-CMAQ模拟结果,夏季7月和8月BRD SO2总量值高于RAMS-CMAQ模拟结果.在SO2总量接近于0值的洁净海洋地区,PCA算法产品噪声水平低于BRD算法,但PCA反演结果整体偏差大于BRD算法.在高浓度火山喷发情况下,当SO2总量大于25 DU时BRD SO2总量反演值低于PCA,且随着SO2总量增大,两种算法反演值差异亦增大.该研究对于OMI(Ozone Monitering Instrument)SO2产品的应用具有重要的参考价值,通过分析不同反演算法的差异及对其不确定性追因,对于算法改进研究也具有重要的科学意义. 展开更多
关键词 污染气体SO2 卫星遥感反演算法 比较验证 不确定性分析
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《遥感学报》20年:从热点到前沿 被引量:2
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作者 陈良 闫珺 +5 位作者 范闻捷 辛晓洲 赵天杰 陈方 吴朝阳 范萌 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第5期794-806,共13页
为反映《遥感学报》及中国遥感学科近20年的发展趋势,针对《遥感学报》在1997年—2015年期间出版的所有1804篇论文进行了统计分析,给出了国内高校及研究机构的发文量排名和受国家自然科学基金资助的发文情况,并对比了常设栏目和专题栏... 为反映《遥感学报》及中国遥感学科近20年的发展趋势,针对《遥感学报》在1997年—2015年期间出版的所有1804篇论文进行了统计分析,给出了国内高校及研究机构的发文量排名和受国家自然科学基金资助的发文情况,并对比了常设栏目和专题栏目的论文发文量及被引用情况。通过比较4个时间段内论文关键词的共现关系,反映出随着新的卫星载荷不断发射,观测技术由单一观测变为多源卫星观测,遥感定量反演模型由简单变得更为复杂,遥感技术应用也由最初的测绘、国土调查等单一应用逐渐变为多学科交叉应用,特别是在近年来国内外社会热点的驱动下,遥感技术已开始在灾害应急、全球变化、大气污染、粮食安全等领域发挥出越来越重要的作用。此外,无论是在当前遥感学科发展还是国家需求的现状下,都迫切需要建立国家级的遥感应用综合信息系统,以提高对环境和资源的宏观调控能力,为中国经济和社会可持续发展战略、布局和趋势预测,为资源管理、环境保护、防灾减灾以及实现资源环境、经济、社会的宏观调控,提供科学的数据和决策支持。 展开更多
关键词 遥感学报 遥感 论文统计
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