基于高分五号卫星数据的二氧化硫排放清单构建方法技术

本发明专利技术属于空气质量遥感监测技术领域，具体为一种基于高分五号卫星数据的二氧化硫排放清单构建方法。本发明专利技术包括：反演二氧化硫的柱总量：获取高分五号卫星上搭载的环境痕量气体监测仪器对地球和对太阳的观测光谱数据，结合GEOS

【技术实现步骤摘要】
基于高分五号卫星数据的二氧化硫排放清单构建方法


[0001]本专利技术属于空气质量遥感监测
，具体涉及大气污染物排放清单的构建方法。

技术介绍

[0002]大气污染源排放清单，是指各类大气污染源所排放的不同污染物信息的集合。大气污染源是指大气中污染物的来源，大致分为自然源和人为源两种。建立更为准确和全面的大气污染物排放清单是监督和治理大气污染的重要基础。构建排放清单的方法分为自上而下和自下而上两种。自上而下的方法是通过卫星反演得到污染物柱浓度分布，根据某种计算方法得到排放清单，现有的计算方法包括质量守恒算法、机器学习算法等；自下而上的编制方法是通过调查或实际测试得到排放因子,结合排放源的活动数据估算得到排放清单。目前我国排放清单的编制方法以自下而上为主，自下而上的方法受排放因子的不确定性和统计实际统计缺失的制约。相比于自下而上的清单，基于卫星反演的排放清单具有快速建立、时空覆盖范围广和结果可靠性高等特点。从卫星测量中获取二氧化硫排放清单的方法有很多，但大多需要假定排放源的先验位置，由于风对污染物扩散的积极作用，对于排放较少的源，通常会被掩本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于高分五号卫星数据的二氧化硫排放清单构建方法，其特征在于，采用风旋转技术，结合高斯函数，通过建立计算二氧化硫排放强度的非线性模型，使观测与模拟二氧化硫浓度之间达到最优拟合；具体步骤如下：(一)反演二氧化硫的柱总量：首先获取高分五号卫星上搭载的环境痕量气体监测仪器(EMI)对地球和对太阳的观测光谱数据，采用最优估计算法，结合GEOS
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Chem模型和辐射传输模型(VLIDORT)，利用最优估计算法将观测光谱与模拟光谱之差最小化，拟合二氧化硫柱总量；拟合过程中，考虑云高、云量、气溶胶、地表反照率、每日的气象数据，以及甲醛、臭氧和氧化溴的柱总量；其中，云高是指云的高度；云量是指云占天空的百分比；气溶胶是悬浮在大气中的固态和气态粒子；地表反射率是指地面反射辐射量与入射太阳辐射量之比；气象数据包括地表压强数据、地表温度数据、温度廓线和对流层顶压强数据；二氧化硫、甲醛、臭氧和氧化溴的柱总量是指每平方厘米的垂直气柱中该污染物的分子数；(二)下载风场数据：由于欧洲中期天气预报中心涵盖了多种空间分辨率分辨率、长时间跨度的全球范围内、多个海拔高度的风场数据，因此选择从欧洲中期天气预报中心下载900hPa和950hPa、分辨率大小为0.25
°ꢀ
x 0.25
°
的风速数据集；将900hPa和950hPa的风速数据集做平均，代表近地面风场；(三)建立排放清单，具体步骤如下：(1)首先确定研究区域的经纬度范围，假定研究区域为矩形，为了计算该研究区域内污染物的排放量，准备比研究区域扩大一度，即四面分别括大一个经度或一个纬度的二氧化硫柱总量数据集，该区域范围称之为计算区域；(2)对拟合得到的二氧化硫柱总量数据集进行筛选，总量数据集包括二氧化硫柱总量、经度、纬度、云量、地表反照率、二氧化硫的检测误差，筛选的具体做法为：对云量进行筛选：过滤掉云量大于0.3的数据，这是由于二氧化硫反演算法对云量非常敏感，多云天气会影响二氧化硫反演的准确性，云分比较高的时候，二氧化硫反演的误差较大；对地表反照率进行筛选：过滤掉地表反照率大于0.3的数据；(3)在计算区域内建立0.05
°×
0.05
°
的网格，风在网格的水平方向分量为u，风在网格的垂直方向分量为v，...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘诚，李紫微，张成歆，
申请(专利权)人：中国科学技术大学，
类型：发明
国别省市：