杭州是浙江省的文化、政治、金融、经济、和交通中心,是华夏文明的发源地之一。随着2016年G20峰会在杭州的召开,确定“打造美丽杭州,迎国际峰会”成为了杭州的最新“动态”。而且杭州还获评“2013中国最具幸福感城市”。“上有天堂,下有苏杭”说的就是杭州。这样的城市,应该永远保持一个年“清”的面貌。防止空气污染,让杭州永远呈现蓝天白云,最大限度的发挥杭州的生态旅游价值,有很强的必要性。
现在杭州市主要采用地面定点观测的方式对PM2。5浓度进行监测。该方法虽然能够获得准确度较高的实时连续的测量数据,但由于监测站点建设成本高、数量少且分布不均、覆盖范围有限等原因,还不能获取覆盖全市范围的PM2。5浓度详细空间分布信息,所以急需发展一种新的监测技术。近些年,国际上的卫星遥感技术正在快速发展中,由各种高度不同的轨道相结合,大小不同的卫星相协同,不同的分辨率相弥补而组成的全球对地观测系统,能够准确有效、快速及时的提供不同时间分辨率、空间分辨率、光谱分辨率的对地观测数据,显示了其在大气PM2。5浓度监测方面的巨大前景。
基于以上背景,本研究通过对反演得到的杭州市PM2。5浓度数据、下垫面分类数据、NDVI数据进行叠加分析,从而得出杭州市PM2。5的成因与有效治理措施。
1。2。2 研究意义
近几年,随着工业化和城市化的快速发展,中国东部城市地区空气污染越来越严重,雾霾天气出现频率越来越高。大气悬浮颗粒物(PM2。5)成为中国主要大城市的首要空气污染问题。邬伟杰、戎寒等在“我国PM2。5的污染现状分析及法律解决措施”一文中指出:北京是获“雾都”之称的第二个国家,其中最重要的原因就是空气中PM2。5的浓度严重超标[13]。而研究PM2。5与下垫面的相关关系能有助于分析PM2。5的成因,以此得出相应的解决办法。殷杉研究了城市种中林地、草地、花园等对大气颗粒物的防治功能,表明植被能吸收大气颗粒物,能通过覆盖地表减少扬尘,有效减少PM2。5浓度,降低空气污染[14]。
本文对杭州市2004年、2014年冬季大气PM2。5与下垫面进行相关性分析,可以得出杭州市10年来的PM2。5浓度变化,为杭州市环境监测部门提供数据支持,服务于他们在杭州市大气环境的监测和管理,以便他们制定出切实可行的控制空气污染的方针,亦可为普通市民提供更为准确的城区PM2。5浓度数据,明确下垫面对PM2。5分布的影响。
1。3 研究内容与技术路线
1。3。1 研究内容
本研究以杭州市为研究区域,利用卫星遥感影像,研究城市大气PM2。5与下垫面的相关性,主要研究内容如下:
(1)杭州市大气PM2。5浓度时空分布遥感反演
根据实测数据,建立数据集,在充分分析杭州市地理普查数据的基础上,结合遥感影像的波段设置,遥感影像AOD结果,反演获得杭州市PM2。5浓度分布图。
(2)杭州市下垫面土地利用遥感分类研究
采用监督分类法,根据预先确定的分类体系,分别选取合适的训练样本,之后采用最大似然法,输出分类结果并对分类结果进行分类后处理,将其中细碎的部分合并,使之更美观。根据地物的不同特点,将影像分为林地、草地、农田、裸地、建筑用地和水体六类。文献综述
(3)大气PM2。5与下垫面相关性分析
为了分析土地覆盖类型与大气PM2。5的关系,可以找出一个与之都相关的因子进行定量分析,得出最终结论。
1。3。2 技术路线