一种基于风云4号双星协同估算大气颗粒物浓度的方法技术

本发明专利技术公开了一种基于风云4号双星协同估算大气颗粒物浓度的方法，通过将剔除云像元后的大气层顶反射率（TOAR）数据与相关辅助数据进行匹配，基于匹配得到的数据集和极端树（ET）模型，建立TOAR数据填补模型，通过该TOAR数据填补模型对FY

【技术实现步骤摘要】
一种基于风云4号双星协同估算大气颗粒物浓度的方法


[0001]本专利技术属于大气污染物监测
，尤其涉及一种基于我国国产风云4号双星（静止卫星FY
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4A和FY
‑
4B）观测数据协同估算大气颗粒物（PM
2.5
和PM
10
）浓度的方法。

技术介绍

[0002]空气动力学直径小于2.5μm和10μm的大气颗粒物（PM
2.5
和PM
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）对地球生态环境和人类生命健康存在巨大影响。自2013年起，中国陆续建立上千个环境监测站以获取颗粒物浓度信息。但是这些地面站点分布不均，无法获取较大空间尺度的颗粒物浓度，限制了有关研究。近年来，为了获取较高空间分辨率颗粒物的浓度，基于卫星遥感数据获取颗粒物浓度的方法得到广泛应用。
[0003]目前经常被用来估算颗粒物浓度的卫星遥感产品是气溶胶光学厚度（AOD）。AOD是从地面到大气层顶的气溶胶消光系数的积分，它与近地面颗粒物之间存在较强相关性。利用AOD可以有效估算颗粒物浓度，但是AOD反演算法存本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于风云4号双星协同估算大气颗粒物浓度的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：S1、将剔除云后的大气层顶反射率TOAR数据与相关辅助数据进行匹配，基于匹配得到的数据集和极端树模型，建立TOAR数据填补模型，通过该TOAR数据填补模型对FY
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4A和FY
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4B卫星剔除云后的TOAR观测数据进行填补，获取完全覆盖的假定晴空条件下的TOAR填补数据；S2、将所述TOAR填补数据和相关辅助数据与站点观测PM
10
和PM
2.5
数据进行匹配，基于匹配得到的数据集和极端树模型，建立TOAR
‑
颗粒物ET估算模型，基于此模型进行双星数据同化并对颗粒物浓度进行估算。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括步骤：S0、数据准备：使用双线性插值法将相关辅助数据的空间分辨率调整至与卫星观测数据统一的0.04
°×
0.04
°
。3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述相关辅助数据包括气象要素、海拔高度、土地利用类型和人口密度。4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述TOAR填补数据和相关辅助数据为输入值，所述站点观测PM
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和PM
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数据为标签值。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，对于站点观测PM
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和PM
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数据，若一个网格内只有一个站点，则将该站点的观测值设置为标签值；若一个网格内有多个站点，则将这些站点观测值的平均值设置为标签值。6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在步骤S1中，所述剔除云后的TOAR数据的处理过程为：将FY
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4A和FY
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4B两颗卫星的TOAR数据分别使用各自对应的云处理产品CLM进行去云剔除处理，将云产品中确定和可能为云的像元进行剔除；将云剔除处理后的TOAR数据投影至平面坐标系，得到可以直接使用的数据。7.如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈斌，宋志浩，杨婷婷，
申请(专利权)人：兰州大学，
类型：发明
国别省市：