MODIS高分辨率气溶胶光学厚度反演及验证
Retrieval, Validation of High Resolution MODIS
Aerosol Optical Depths
Wei Chen, Lei Yan, Hongzhao Tang Institute of Remote Sensing and GIS
Peking University
Beijing, China
wchen@https://www.360docs.net/doc/5814095519.html,
Chengcai Li School of Physics Peking University Beijing, China ccli@https://www.360docs.net/doc/5814095519.html,
Abstract—Atmospheric correction plays an important role in quantitative application of remote sensing images. And aerosol particles are the most uncertain factor in atmospheric correction. NASA has been distributing 10km resolution Aerosol Optical Depths (AOD) product for most area of globe since 2000 after the launching of MODIS. And this AOD product has been applied to image atmospheric corrections. However, aerosol varies tremendously and 10km resolution AOD product may not be adequate in atmospheric correction of local scale. For correcting images more accurately, we retrieve 1km resolution AOD product with MODIS operational algorithm. The result demonstrates that the two product prove to be similar in large scale but 1km resolution AOD product could be able to illustrate the dramatic variations of local scale while 10km resolution AOD product could not.
Keywords-MODIS;AOD;Retrieve;Atmospheric Correction
MODIS高分辨率气溶胶光学厚度反演及验证
陈伟1，晏磊1，李成才2，唐洪钊1
1.北京大学遥感与地理信息系统研究所，北京，中国，100871
2.北京大学物理学院，北京，中国，100871
1.wchen@https://www.360docs.net/doc/5814095519.html,,
2. ccli@https://www.360docs.net/doc/5814095519.html,
【摘要】遥感影像的大气效应校正是影响其定量化应用的重要环节。大气中的气溶胶颗粒是大气校正中最不确定因子。目前NASA已经利用MODIS发布全球绝大部分地区10km分辨率的AOD（Aerosol Optical Depths）产品，并已经广泛应用在遥感图像的大气校正中。但是气溶胶在空间变化较大，10km分辨率的AOD产品在进行小尺度地区大气校正上尚有一定的缺陷。为了更好更精确地进行大气校正，本文利用MODIS气溶胶业务化算法反演了1km分辨率的AOD产品。结果显示，两者在宏观上趋势相同，但1km分辨率的AOD产品更能表达局部的气溶胶的剧烈变化。
【关键词】MODIS；AOD；反演；大气校正
1 引言
大气气溶胶通过指悬浮于大气中的微小粒子，粒径范围可以从0.001到100μm。大气气溶胶对地球表面辐射收支平衡有着重要影响[1]。目前卫星遥感使得全球大气气溶胶监测成为可能[2]。目前NASA每天提供全球绝大部分地区的10Km分辨率的AOD产品。但10km分辨率AOD 产品更适合于较低分辨率且较均一的地表进行大气校正，而对于更高分辨率遥感影像的校正则需要更高分辨率的AOD产品。
本文采用Kaufman等人提出的暗目标法[5]，利用MODIS影像反演出地表1km分辨率AOD产品。并将反演所得1km分辨率AOD产品与NASA发布10km分辨率AOD产品结合地面实测CE318实测数据进行对比分析，结果发现两者与地面实测数据吻合度均较高。进一步分析
2010 International Conference on Remote Sensing (ICRS)
978-1-4244-8729-5/10/$26.00 ?2010 IEEE ICRS2010
发现两种分辨率AOD产品在宏观上分布趋势相同，但
1km分辨率AOD产品更能反映气溶胶在局部剧烈变化[3]。
2 MODIS高分辨率气溶胶反演方法
2.1 反演原理
假设地表为均匀朗伯体，则传感器接收到的卫星表观反照率由路径辐射项和地表辐射项构成，可表示为：
()()()()
其中，为整层大气反射率，()和()分别表示从太阳到地面、从地面到卫星两个方向大气层总的透过率（直射和漫射），系数代表地面和大气层多次散射的作用。卫星观测到的表观反射率既是气溶胶光学厚度的函数，又是下垫面反射率
的函数，如果已各了下垫面地表反射率并且已经得各了本地气溶胶模型，就可以通过辐射传输模型模计算出气溶胶光学厚度。本地气溶胶模型可以查阅气象资料推算，也可以根据辐射传输模型中的默认模型设置。而下垫面地表反射率目前一般通过暗目标法计算。
2.2 暗目标的选取
由于地表的非均一性及陆地上空的气溶胶的空间分异性，反演陆地上空的气溶胶光学厚度较反演海洋上空气溶胶光学厚度更为复杂。Kaufman通过大量的观测实验指出[6]，由于植被在红光波段与蓝光波段对太阳光强烈的吸收，地表浓密植被在0.62~0.67（MODIS第1通道）反射率以及0.46~0.48（MODIS第3通道）反射率与2.1~2.6（MODIS第7通道）反射率呈较好的线性关系。由于气溶胶主要影响的短波波段的地表反射信号，在一般情况下可认为2.1~2.6（MODIS第7通道）几乎不受气溶胶影响，即在MODIS第7通道，地表反射率与卫星表观反射率相等。根据MODIS第1通道、第3通道与第7通道的线性关系可以计算出这两个波段的地表反射率[4]。
为了有效反演1km分辨率MODIS AOD产品，首先需要采用较10km分辨率AOD产品更为严格的去云算法，即只有严格清洁的像元方可被作为暗像元进行处理。且只在当 2.1μm中红外波段的表观反射率满足判据
时，确定0.47μm和0.66μm的波段地表反射率及：。为使云团残余和表面污染的影响最小化，将选取的暗像元进一步处理，剔除其中50%最亮的像元及20%最暗的像元，确定暗像元及其对应的地表反射率值。假定当地气溶胶模型在一定时间内不变，利用预设的气溶胶模型及确定的地表暗目标反射率值，利用6S建立多维查找表，可以计算出1km分辨率MODIS AOD产品。
3 反演结果与分析
本文反演了2001年4月顺义遥感综合实验期间的1km分辨率MODIS AOD产品，并与之与NASA发布的10km分辨率AOD产品进行了对比。
Figure 1. MODIS 10-km AOD of Beijing
图1. 北京地区MODIS 10km分辨率AOD产品
3.1 反演AOD产品对比分析
图1表示反演得到的北京地区2001年4月17日MODIS 10km AOD产品，结果显示在北京城区的气溶胶光学厚度较高，MODIS 10-km分辨率气溶胶光学厚度产品基本可以反映北京地区气溶胶光学厚度由南向北递减，由城区向郊区递减的规律。
图2表示反演得到的北京地区2001年4月17日MODIS 1km AOD产品。结果显示北京地区气溶胶光学厚度整体偏高，除在城区地区气溶胶光学厚度均超过1以外，在密云水库附近以及官厅水库附近的延怀盆地也出现了气溶胶光学厚度的较大值。本文所得1kmAOD产品与NASA发布的10km AOD产品的值域分别为0~1.44和0.06~1.25，两者反演结果取值范围较为接近，说明1km产品与1-kmAOD产品在反演结果上具有较好的对应性。
Figure 2. MODIS 1-km AOD of Beijing
图2. 北京地区MODIS 1km分辨率AOD产品
在气溶胶光学厚度最大值产生的地方，如北京市城区，延怀盆地地区，10km AOD产品较1km产品会低估气溶胶光学厚度值0.1~0.2，最大可达0.5左右。由图1及图2对比可知，1km产品比10km产品的空间分异性更为明显，可能更加适合于分析局部气溶胶分布，而10km 产品更适合于大尺度宏观分析。
3.2 反演AOD与地面光度计值验证
EOS Terra星在北京上空过境时间一般在上午10点至11点之间，为了比较MODIS反演的1km与10km气溶胶光学厚度产品与在地面太阳光度计所测之值之间的误差，选取太阳光度计在实验日期内10点至11点所测之气溶胶光学厚度与MODIS反演的气溶胶光学厚度进行比较。结果如图3所示。
Figure 3. Comparison of retrieval AOD and measured data by sun
photometer
图3. 反演AOD与地面光度计测量值对比图
从图中可知，在4月1日地面太阳光度计测量值与MODIS反演值有较大的误差，可能是仪器出现故障或因卷云的影响而造成的。而在4月1日，10km分辨率MODIS气溶胶光学厚度产品与地面太阳光度计测量误差较大，4月15日则是1km分辨率MODIS气溶胶光学厚度产品与太阳光度计误差较大，在其他时间序列中，MODIS反演的气溶胶光学厚度与地面太阳光度计之值相差较小，可见无论是10km分辨率MODIS气溶胶光学厚度产品与1km分辨率气溶胶光学厚度产品都与真实值有较好的吻合度，反演精度都较高。
但在图3中并无法分别出10km分辨率MODIS气溶胶光学厚度产品与1km分辨率气溶胶光学厚度产品之间的优劣，其原因是在实验进行的4月，北京地区地表植被长势尚不良好，对于暗像元的第一优先级的选取数量并不够多，导致第二第三优先级的暗像元数量增加，使得反演的气溶胶光学厚度的精度受到很大的影响。因此后续实验尚需在地表植被长势良好的时候进行相关实验并进一步验证两者之间的精度。
4 结论
MODIS 10-km分辨率AOD产品已经广泛运用在大气校正中，并在全球变化监测中发挥着具大的作用。但由于气溶胶在空间上分异明显，10km里尺度内气溶胶变化已经较大，且10-km分辨率AOD产品是对10km * 10km尺度内的所有无云像素所计算的气溶胶光学厚度产品进行的平均，平滑了在10km范围内的气溶胶光学厚度的剧烈变化。因此10km分辨率AOD产品对于小尺度的中高分辨率影响的大气校正（如Landsat TM、ETM+系列，QuickBird等），10km分辨率的气溶胶光学厚度产品却稍显不足。
本文根据MODIS业务化运转的气溶胶算法，利用更为严格的目标选择算法，在空间上先取较多的暗目标点反演了1km分辨率AOD产品。结果显示在气溶胶空间变化趋势上，两者都呈现由城区向郊区逐渐减小，由南向北逐渐减小的趋势。但1km AOD产品相对10km AOD 产品，更能反应气溶胶在空间上的剧烈变化，且更能反应气溶胶在小地区的一些变化。但是在与地面光度计对比中并未发现1km AOD产品在精度上并未有较大的提高,其原因可能是实验进行的4月北京地区地表植被长势并不良好，对暗目标选取的精度造成了一定的影响，造成两者差异并不大。因此，需要在后续植被长势良好的情况下进一步验证该方法的可行性。
致谢
国家高技术研究发展计划(863计划)重点项目: 无人机遥感载荷综合验证场技术研究(2008AA121806)资助。
References (参考文献)
[1]Chengcai Li, Alexis Kai-Hon Lau, Jietai Mao. Retrieval, Validation,
and Application of the 1-km Aerosol Optical Depth From MODIS
Measurement Over Hong Kong[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 2005, 43(11), P2650-2658
[2]徐希孺. 遥感物理[M]. 北京: 北京大学出版社, 2005. 10-25.
[3]施成艳江洪江子山等. 上海地区大气气溶胶光学厚度的遥感监
测[J]. 环境科学研究, 2010, 23(6): 680~684.
[4]刘玉洁, 杨忠东. MODIS遥感信息处理原理与算法[M]. 北京: 科学
出版社, 2001. 17-30
[5]Kaufman Y J, Tanre′ Didier, Boucher O. A satellite view of aerosols
in the climate system[J]. Nature, 2002, 419,215-223.
[6]King M D, Kaufman Y J, Menzel W P, Tanre′ Didier. Remote
Sensing of Cloud, Aerosol, and Water Vapor Properties from the
Moderate Resolution Imaging Spectrometer (MODIS)[J]. IEEE
Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1992, 30(1), P2-26
S型热气溶胶自动灭火装置简介
洁净环境S型热气溶胶自动灭火装置（以下简称S型自动灭火装置)是由东莞永业消防设备有限公司利用现代消防化工技术研制和生产的环保型混合气体灭火产品。在生产过程中无毒、实施灭火过程中效率高、压力低、无残留物、对被保护物无腐蚀、安全性强、不存在F、C1、Br、CO等有害物质，pdp=0、GEP ≤0.35、目前是消防领域用途比较广泛的灭火产品。 S型热气溶胶自动灭火装置的原理是以物理、化学、水汽降温三种灭火方式同时进行的全淹没灭火形式： 物理性质：以物理性稀释空气中氧气“窒息灭火”为主要方式，切断火焰反应链进行链式反应破坏火灾现场的燃烧条件，迅速降低自由基的溶度。 化学性质：存在抑制链式燃烧反应进行的化学灭火方式。 水汽性质：水蒸气冷凝与气化降低燃烧物温度。 适用范围 S型热气溶胶灭火系统为全淹没系统，适用于扑灭相对封闭空间的A、B类火灾以及电气电缆初起火灾。 a、扑灭A类火灾： 如木材、纸张等固体物质初起火灾，适用于木制品库、档案库、博物馆、图书馆、资料室等场所。 b、扑灭B类火灾： 适用于生产、适用或贮存才有（-35号柴油除外）、重油、变压器油、动物油、植物油等各类丙类可燃液体场所火灾。 c.扑灭电气电缆火灾： 适用于变（配）电间、发电机房、电缆夹层、电缆井、电缆沟、电子计算机房、通讯房等场所的火灾。 不适用范围 1、S型自动灭火装置不能用于扑救下列物质引起的火灾： 2、无空气仍能迅速氧化的化学物质，如硝酸纤维、火药等。 3、活泼金属，如钾、钠、镁、钛、锆、铀、钚等。 4、能自行分解的化合物，如某些过氧化物、联氨等。 5、金属氢化物，如氢化钾、氢化钠等。 6、能自燃的物质，如磷等。 7、强氧化剂，如氧化氮、氟等。 不适用场所 商业、饮食服务、娱乐等人员密集场所。 存放易燃、易爆物资的场所。
遥感反演PM2.5的文献阅读笔记
一、PM2.5遥感反演基本原理 卫星遥感反演大气气溶胶是基于卫星传感器探测到的大气上界的表观反射率，也是卫星传感器接收到的辐射值L 。 ))(1/(),(),(),,,(''0ρτρμτμτμμτa s a s a d v s a S T F L L -?+Φ= 0L 为整层大气反射的太阳辐射，主要来自于大气中分子和气溶胶的散射贡献； ) ,(s a d F μτ为太阳下行总辐射；),(s a T μτ为传感器和目标物之间的透过率；'ρ为地表反射率； )(a S τ为大气半球反照率。 由上式可看出卫星观测到的反射率既是AOD 的函数，又是下垫面反射率的函数，如果知道下垫面反射率，并根据不同地区的气溶胶特征确定大气气溶胶的模型就可以得到AOD 。 因此利用AOD 与地面监测指标之间的数学关系，进而建立相应的数学统计模型，这就是基于卫星遥感反演AOD 进而通过统计模型预测PM2.5的基本原理和思路。 二、遥感数据源 目前能用于反演PM2.5的遥感传感器主要有云－气溶胶光达和红外探险者卫星观测器CALIPSO 、中分辨率成像光谱仪MODIS 、多角度成像光谱仪MISR 、多角度多通道偏振探测器 POLDER 、大气臭氧总量绘图仪TOMS 和TOMS 的后继者臭氧监测仪OMI 。 目前应用最多的传感器主要是MODIS 和MISR 。 三、PM2.5时空分布计算方法 利用遥感反演的AOD 结合影响PM2.5的其他因素，采用统计方法间接计算PM2.5时空分布是当前主要的方法。 其计算方法大体可以分为简单线性模型、多元线性回归模型、人工智能模型和广义加法模型4种。 简单线性模型是利用近地面监测站的PM2.5浓度与AOD 之间的简单二元关系建立的，是较早用于PM2.5反演的模型构建方法。 多元线性回归模型除了考虑AOD 外，还将与PM2.5有相关性的湿度、温度、风速、气溶胶类型、大气边界层高度等因素作为自变量，因此多自变量进行PM2.5多元线性回归，其精度得到显著的提高。 由于PM2.5浓度的时空分布受到气象场、排放源、复杂下垫面、理化生过程的耦合等多种因素的影响，具有较强的非线性特性。有学者采用神经网络模型、支持向量机模型、贝叶斯网络算法、基因算法等人工智能算法进行PM2.5时空分布计算，取得较好的应用效果。 广义相加模型GAM 是线性模型非参数化的扩展将一些与因变量间存在的复杂非线性关系的自变量以不同函数加和的形式拟合入模型可以探索到变量间非单调非线性关系从中找
利用MODIS的L1B数据反演气溶胶的流程如下
利用MODIS的L1B数据反演气溶胶的流程如下： 该方案中的数据和算法介绍： 1、MODIS数据是采用的MODIS L1B 1KM数据。应严格按照说明进行操作，例如数据是1km的，数据的合成是反射率在上，发射率在下等，下面将详细介绍各个步骤。 2、这是在ENVI 5.0下做的北京市气溶胶反演，具体包括MODIS影像（HDF）的辐射校正、几何校正、云检测、气溶胶反演。 3、气溶胶反演算法采用经典的暗像元法（DDV）也叫浓密植被法，因此对于冬季反演的气溶胶效果不好。 4、气溶胶反演的查找表是利用IDL调用6S辐射模型得到的，采用的是一般的参数，因此3-9月期间都可以用这一个查找表进行气溶胶反演，也可以自己制定查找表。 5、七纬查找表，从左向右，依次为太阳天顶角，卫星天顶角，相对方位角，P0、T、 S （辐射传输方程参数），最后一列为气溶胶光学厚度（AOD） 6.感兴趣的可以提供用到的modis云检测工具和气溶胶反演工具以及详细的pdf文档。 MODIS数据下载地址：https://www.360docs.net/doc/5814095519.html,/data/search.html
一、MODIS影像的辐射校正 在ENVI 5.0中打开MODIS影像的HDF文件就已经做了辐射校正，打开HDF文件的方法是File->Open As->EOS->MODIS,打开后在数据列表中可以看到三个文件，第一个是发射率Emissive（band20-band36），第二个是辐射率Radiance（band1-band26）,第三个是反射率Reflectance（band1-band26），如图1所示。 图1 ENVI5.0打开HDF文件 二、几何校正 2.1发射率文件的几何校正 （1）Georeference MODIS工具 ENVI5.0下有对特定传感器进行几何校正的工具，其中就有专门针对MODIS数据的几何校正，如图2 Georeference MODIS工具的位置。
气溶胶灭火系统说明书
一、热气溶胶灭火技术简介 1、YHQRR 热气溶胶灭火机理 .... 2、YHQRR 热气溶胶灭火技术性能 目录 .2 二、 YHQRR 热气溶胶灭火装置的技术特点 3... 1、可靠的启动装置 2、独特的冷却装置 3、产品选型及分类 4、灵活的应用方式 5、市场技术优势 .. 3 3 3 4 4 三、 YHQRR 热气溶胶灭火系统设计要求 4 .. 1、YHQRR 热气溶胶灭火系统适用范围 ..... 2、YHQRR 热气溶胶灭火系统设计基本参数 3、YHQRR 热气溶胶灭火剂设计用量计算 4、YHQRR 热气溶胶灭火系统配置要求 ..... 4 4 5 5 四、 YHQRR 热气溶胶灭火系统注意事项 7.. 1、YHQRR 热气溶胶灭火系统设计、施工注意事项 2、YHQRR 热气溶胶灭火系统调试注意事项 ...... 3、YHQRR 热气溶胶灭火系统管理注意事项 ......
、热气溶胶灭火技术简介 1、YHQRR 热气溶胶灭火机理 “气溶胶” 是指液态或固态的微粒悬浮于气体介质中的一种物质，其灭火机理如下所述： 1.1、吸热降温灭火机理 热气溶胶产物中的固体微粒主要为M20 、M2C03 和MHC03 ，这三种物质在火焰上均会发生强烈的吸热反应。 M20在温度大于350C时就会分解，M2C03的熔点为891 C，超过这个温度就会分解，MHC03在100C开始分解, 200 C时完全分解，这些都是强烈的吸热反应，另外，M20和C在高温下还可能进行如下吸热反应： M20+CH2 M+C0 2M 20+CH4M+C02 上述反应都是强烈的吸热反应，这些固体微粒在火场中发生上述化学反应之前的物理气化过程中还需要从火焰 中吸收大量的热，使其达到上述反应所需的温度而进行反应。任何火灾在较短的时间内所释出的热量是有限的，如果在较短的时间内，气溶胶中的上述固体微粒能够吸收火焰的部分热量，那么火焰的温度就会降低，则辐射到可燃烧物燃烧面时，用于气化可燃物分子和将已经气化的可燃烧分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应的速度就会得到一定程度的抑制，这种作用在火灾初期尤为明显。 1.2、化学抑制灭火机理 ①气相化学抑制作用通过上述的一系列吸热反应以后，气溶胶固体微粒所分解出的M 可以以蒸气或失去电子的阳离子形式存在。它 与燃烧中的活性基团H ?、0 ?和0H的亲合力反应能力要比这些基团以及这些基团与其它可燃物分子或自由基之间的亲合反应能力大得多，故可在瞬间与这些基团发生多次链式反应： M + - 0hH M0H M +0-HM0 M 0H+- 0hHK0+H20 M 0H+H H M +H20 如此反复大量消耗活性基团，并抑制活性基团之间的放热反应，从而将燃烧的链式反应中断，使燃烧得到抑制。 ②固相化学抑制气溶胶中的固体微粒是很微小的，具有很大的比表面积和表面能，属典型的热力学不稳定体系，它具有强烈地 使自己表面能降低以期达到一种相对稳定状态的趋势。因此它可以有选择性地吸附一些带电离子，使其表层的不饱和力场得到补偿而达到某种相对稳定状态。另外这些微粒虽小，但相对于自由基团和可燃物裂解产物的尺寸来说却要大得多，相比对活性自由基团和可燃物裂解产物具有相当大的吸附能力。这些微粒在火场中被加热以致发生气化和分解是需要一定时间的，而且也不可能完全被气化或分解。当它们进入火场以后，当受到可燃物裂解产物和自由活性基团的撞碰冲击后，瞬间对这些产物和基团进行物理或化学吸附，并可在其表面与活性的基团发 生化学作用。可发生以下反应： M 2O+2- HH2K0H M 0H+- HH M0+H20 M 0+- HH KOH M 2CO3+2 - H H TM HCO3 通过以上化学或物理作用达到消耗燃烧活性自由基团的目的，另外吸附了可燃物裂解产物而未被气化分解的微粒，可使得可燃物裂解的低分子产物不再参与产生活性自由基的反应，这将减少自由基产生的来源，从而抑制燃烧速度。 1.3、惰性气体窒息机理热气溶胶灭火剂是一种自携氧可燃混合型药剂，其配方设计一般为正氧平衡和零氧平衡，这使得其在反应释放气溶胶的过程中不需消耗空中的氧，所以它一般不会降低防护区的氧含量。那么其所释放的惰性气体是如何局部对燃烧区的氧含量进行降低呢？这应该是通过C02 来实现的，因为C02 比空气重（C02 的分子量为44，空气的平均分子量为29），所以当火源较低时， C02 气体通过重力可下降到燃烧区取代空气使这一区域氧含量局部降低。 总的来说，热气溶胶的灭火作用是以上两种机理协同发挥作用的结果，其中以固体微粒的吸热降温和化学抑制作用为主，惰性气体的窒息作用为辅。 2、YHQRR 热气溶胶灭火技术性能 2.1、技术经济性热气溶胶灭火装置形态多样、配置灵活、启动可靠，可干净、迅速、高效、低成本的早期灭火和抑爆，是目前较理想的环保型灭火系统。热气溶胶灭火系统工作时，是在固体气溶胶发生剂通过热化学燃烧反应过程中生成的，气溶胶灭火剂释放到被保护空间。同时无需管网和高压容器等，灭火装置直接安装在防护区内，体积小、安装方便，可大大节省建设投资，可靠性好，无需维护，运行费用低。 2.2、对设备的安全性 热气溶胶发生剂以电启动或化学启动后通过热化学燃烧反应生成的产物，即气溶胶灭火剂。该灭火剂中按质量 百分比，60%为气体，其成分主要是氮气（N2）、水蒸气（H2O）,少量的二氧化碳（CO2）及微量的一氧化碳（CO）、氮氧化物（NOx）、氧气（O2）和碳氢化合物；占灭火剂40%的固体微粒主要是金属氧化物、碳酸盐、碳酸氢盐及 少量金属碳化物。对于机电设备间、电缆设施等防护空间，热气溶胶灭火剂不会对其设备造成影响，只要在热气溶胶灭火系统释放后及时通风、清扫即可，完全符合工业领域消防要求的需要。
北京市气溶胶(PM10、PM2.5)反演与预警系统
说明：此文件为报名时必须要提交的文件，作为报名的一个重要组成部分不可缺少，如参赛小组不提交该文档，则报名无效 Esri 2012 中国大学生GIS软件开发竞赛 项目计划书 （D-ENVI/IDL开发组适用） 参赛作品名称北京市气溶胶（PM10、PM2.5）反演与预警系统 团队成员姓名 学校/院系聊城大学环境与规划学院 队长及联系电话 快递地址 邮编252059 队长电子邮箱 （说明：2012年4月30日集中报名截至后，选手仍然可以报名参赛，但组委会将不再提供参赛软件。） 竞赛官方讨论站点：https://www.360docs.net/doc/5814095519.html, 参赛须知： 所有参赛作品必须是原创作品，并且参赛者均须保证其提交的作品是由其本人或所属参赛团队原创并拥有、以前从未被发表或发布或许可给第三方发表或发布、以及不损害任何第三方的名誉权、隐私权等任何权利。参赛作品的原创版权归参赛团队所有，竞赛组委会仅拥有对获奖作品进行展示及推广的权利。如果提交作品，则意味着接受并遵守参赛要求和参赛规则。
项目计划书提交时间: 即日起至2012年4月30日截止。 项目计划书提交流程: （1）在报名系统选择报名小组，并依次填加小组成员及指导老师； （2）下载该项目计划书，完整填写后，在报名小组信息中相应位置进行上载（请注意项目计划书文件的大小，尽量不要超过1.5m）； （3）组委会在收到该文件后，会给予审核，审核通过后，系统自动赋予参赛编号。 项目计划书应包括如下内容（请以此为模板填写）： 一、项目概述 1. 引言 近二十多年来，随着我国工业化和城市化进程加快，各种大气污染物高强度、集中性的排放，大大超过了环境承载力， 导致空气质量严重下降。大气污染不仅影响城市景观，还会严重危害公众健康，已成为影响我国城市和区域可持续发展的重 要因素。 气溶胶即悬浮在气体中的固体颗粒物和液体微粒与气体载体共同组成的多相体系，其动力学直径大约在0.001um—100um 之间，直径<10um的可吸入颗粒物(PM10)和直径小于2．5um的可入肺颗粒物(PM2.5)对人体健康有巨大危害。气溶胶颗粒的增 加是近年来城市及郊区频现“灰霾”天气的一个重要原因。而且，气溶胶（PM10、PM2.5）的污染会严重影响人的身体健康， 据统计由于气溶胶的污染，北京市人口寿命平均减少五年左右。 2. 项目背景/选题动机/目的 目前国内对气溶胶的监测依靠环保部门地面采集、监测网络等方式获得数据，这种方式费时、费力、昂贵，对于发展中 国家更是如此。同时气溶胶的时空特征存在巨大差异，而地基测站很少，所以地基观测方式难以实现大范围监测。 相比于传统的监测手段，卫星遥感技术具有宏观性强，能快速获取地表的空间变化和时间动态变化信息等特点，在环境 质量现状和应急监测方面具有明显的优势，卫星观测反演气溶胶的方法已成为越来越重要的气溶胶监测手段。 二、需求分析 1. 概要 【指出项目的需求，该系统主要解决的实际问题】 由于地面监测的局限性，辅以遥感动态监测气溶胶成为不二之选，本系统基于高时间分辨率的MODIS 影像和高空间分辨率的环境减灾卫星影像、TM影像反演北京市气溶胶时空分布，在反演气溶胶的基础上分析气溶胶与PM10和PM2.5的关系，从而得到PM10和PM2.5的时空分布图。结合植被覆盖度、地表温度、相对湿度、地形（DEM）以及气象等多种影响因子来综合分析与气溶胶和PM10、PM2.5的关系。最后利用数据挖掘CART算法以多种影响因子为自变量实现气溶胶的预警。从而帮助受污染城市对气溶胶（PM10、PM2.5）进行预防和治理，给城市人民一个清爽的空气，一个健康的身体。 2. 应用领域/实用性分析 【指出项目的应用领域及实用性】 本系统是对城市气溶胶进行动态监测与预警，可以用来监测城市大气状况，尤其是对人身体健康影响很大的PM10、PM2.5。以此来帮助城市人民预防和治理大气污染，还城市人民一个清新的家园。 三、系统功能概述 【针对需求，对系统的设计概念和功能进行描述】 本系统是C/S和B/S相结合的，在C/S端系统主要分为三大功能模块：1.基于多种影像的气溶胶反演 2.分析影响气溶胶产生以及分布的因子 3.利用CART算法对气溶胶进行预警；在B/S端主要是发布气溶胶 现状分布图、和各种因子之间的分析结果以及预测的气溶胶时空分布图供不同用户（林业局、交通局、国土资源局、城市普通人民）浏览与分析。图1是基于StarUML软件制作的用例图（Use Case Diagram）。
S型气溶胶自动灭火系统技术介绍
S型气溶胶自动灭火系统技术介绍 1 概述 DKL固定式自动灭火装置（以下简称DKL灭火装置）是国内首创，具有世界先进水平的新型环保消防产品。它是在国际蒙特利尔协定和我国环境保护意识增强的背景下诞生的造福人类的高科技绿色消防产品，是哈龙灭火装置的理想替代产品，适用于通讯机房（Telecommunications facilities）及电子计算机房（Computer rooms）。 1.1 产品特点：灭火速度快，全方位灭火，不受火源位置影响；通过自动灭火控制器自动灭火，无须人员值守；运行储存于常压状态；无须敷设管网，简便易行，安装维修简单；可组合安装；无毒害，无腐蚀；不损耗大气臭氧层。 1.2 主要用途及适用范围（包括不适用范围及场所） 1.2.1 DKL灭火装置主要应用于通讯、邮电、冶金、电力、金融等行业的消防灭火。 1.2.2 DKL灭火装置适用于在相对封闭条件下扑救下列火灾 1.2.2.1 通讯机房、电子计算机房、变（配）电间、发电机房、电缆井、电缆沟、等场所的电气火灾。 1.2.2.2 生产、使用或贮存柴油（-35号柴油除外）、重油、变压器油、润滑油、动物油、植物油等各种丙类可燃液体场所的火灾。 1.2.2.3 生产、使用或贮存可燃固体物质场所的固体物质表面火灾。 1.2.3 DKL灭火装置不能用于扑救下列物质的火灾 1.2.3.1 无空气仍能迅速氧化的化学物质和能自行分解的化学物质。 1.2.3.2 活泼金属、金属氢化物、强氧化剂和自燃的物质。 1.2.3.3 可燃固体物质的深位火。 1.2.4 DKL灭火装置不适用于下列场所 1.2.4.1 爆炸危险区域。 1.2.4.2 商业、交通、饮食服务、文体娱乐等公共场所。 1.2.4.3 人员密集场所。 1.3 S型DKL气溶胶自动灭火装置规格型号
陆地气溶胶光学厚度反演原理与方法
陆地气溶胶光学厚度遥感监测原理与方法 大气气溶胶是由大气介质和混合于其中的固体或液体颗粒物共同组成的多相体系。粒子的直径多在10-3～102μm之间。气溶胶光学厚度指无云大气铅直气柱中气溶胶散射造成的消光程度，是大气遥感的重要指标，也是衡量大气污染的重要指标。 利用卫星遥感进行气溶胶监测主要有暗目标法（Kaufman et al,1988）、结构函数法(Tanré et al.,1988)、多角度偏振法(Herman et al,1997)等。目前环境一号卫星CCD相机和超光谱相机的波段设置条件下，暗目标法可得到较好的应用，同时环境一号卫星CCD相机的高空间分辨率，为结构函数法的应用提供了可能。由于环境一号卫星各相机的工作方式的（非偏振）限制，目前尚无法应用多角度偏振方法，环境一号后续星将加入偏振传感器。 1.暗目标法 在可见近红外波段，传感器接收到的信号，既是气溶胶光学厚度的函数，又是下垫面地表反射率的函数。当地表反射率很小时，卫星观测的辐射值主要是大气的贡献，能够提取大气气溶胶信息，暗目标法就是利用浓密植被地区红蓝波段的辐射值和气溶胶光学厚度的这种关系反演气溶胶光学厚度。 2.结构函数法 对于高反射率地区，地表反射率较大，传感器测量的辐射值主要是地表的贡献项，对气溶胶的变化不再敏感，这时使用基于地表反射率的方法反演气溶胶光学厚度非常困难。 结构函数法是早期研究陆地污染气溶胶采用的卫星遥感算法。该算法假设同一个地区一段时间内地表反射率是不变的，利用“清洁日”大气作为参考，反演“污染日”大气的气溶胶光学厚度。利用结构函数法可以反演城市地区的气溶胶分布状况。 3.多角度偏振方法 大气中的气溶胶和大气分子与入射太阳辐射相互作用，除了可以散射和吸收入射辐射，还可以使入射辐射发生偏振，卫星通过测量后向散射的偏振特性，可以得到气溶胶信息。利用偏振信息进行气溶胶反演，具有受地表影响小、能够反演气溶胶物理性质的优势。
气溶胶自动灭火装置使用说明书解读
新一代环保洁净型气溶胶自动灭火装置 使 用 说 明 书
广州海安消防设备有限公司 目录 第一章概述 (1) 第二章S型自动灭火装置的灭火原理 (1) 第三章适用范围和不适用范围 (1) 第四章装置构成及型号编制 (1) 第五章S型灭火装置的主要技术参数 (2) 第六章简明设计指南 (2) 第七章S型灭火系统控制模式 (3) 第八章S型灭火装置的安装、日常维护和使用 (4)
第一章概述 金海安牌（S）环保型自动灭火装置（以下简称S型自动灭火装置）是由广州海安消防设备有限公司利用现代化工技术自行研制和生产的环保型混合气体灭火产品。在生产过程中无毒、无污染、无公害，实施灭火过程中效率高、压力低、无残留物、对被保护物无腐蚀、安全性强、不存在F、Cl、Br、CO等有害物质，ODP=0、GWP≤0.35、不破坏大气臭氧层。是目前消防领域代替哈龙产品的理想产品。 第二章 S型自动灭火装置的灭火原理 1、IVS型灭火剂的特性 IVS型灭火剂是一种固体含能化学物质，属于烟火药剂。利用电子气化启动器激活IVs 型灭火剂，使其发生化学反应，能产生大量惰性气体、水汽和微量固体颗粒，形成混合气体，混合气体从IVS型自动灭火装置的喷口向外释放喷射，扑灭火灾。 2、S型自动灭火装置的灭火原理 S型自动灭火装置的灭火机理是以物理、化学、水汽降温三种灭火方式同时进行的全淹没灭火形式： a、以物理性稀释空气中氧气“窒息灭火”为主要方式，切断火焰反应链进行链式反应 破坏火灾现场的燃烧条件，迅速降低自由基的浓度； b、存在抑制链式燃烧反应进行的化学灭火方式； c、水蒸汽冷凝与气化降低燃烧物温度。 第三章适用范围和不适用范围 1、适用范围 S型气溶胶系统为全淹没系统，适用于扑灭相对封闭空间的A、B类火灾以及电气电缆初起火灾。 a、扑灭A类火灾： 如木材、纸张等固体物质初起火灾，适用于木制品库、档案库、博物馆、图书馆、资料室等场所；
操作-大气校正,辐射定标,气溶胶反演
基于RS\GIS监测洪灾变化上机操作实例 基本原理： ①大气校正 遥感图像在获取过程中，受到大气吸收与散射、传感器定标、地形等因素的影响，且会随时间的不同而有所差异。利用多时相遥感图像的光谱信息检测地物变化的重要前提是要消除不变地物的辐射值差异。 大气校正的目的是消除大气和光照等因素对地物反射的影响，大多数情况下，大气校正是反演地物真实反射率的过程。 目前可以进行大气校正的模块有很多种，如最早的MODTRAN 4+，6S (Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum)，ACORN，ATREM，在ERDAS IMAGINE 8.7上的模块ATCOR，以及ENVI上的模块FLAASH（基于MODTRAN）。 FLAASH可对LANDSAT，SPOT，A VHRR，ASTER，MODIS，MERIS，AATSR，IRS等多光谱、高光谱数据、航空影像及自定义格式的高光谱影像进行快速大气校正分析。下面的大气纠正步骤，都是基于FLAASH进行的。 ②辐射定标 当我们拿到一幅原始影像，先要进行辐射定标，目的是把图像上的DN（Digital Number）值转为辐亮度或者是反射率。辐射定标的结果可以是表观辐亮度（L），也可以是表观反射率（ρ）。 计算表观辐亮度（L）的公式为： Radiance=（（Lmax-Lmin）/（Qcalmax-Qcalmin）*（Qcal-Qcalmin）+Lmin ① 其中：Radiance 是表观辐亮度，注意单位是W/m2·sr·μm；Qcal为像元DN 值（也就是影像数据本身）；Qcalmax为传感器处最大辐亮度值所对应的DN值，一般为255；Qcalmin 为传感器处最大辐亮度值所对应的DN值，一般为0；Lmax 和Lmin是从参数表中查询，Lmin为光谱辐亮度的最小值，单位同L；Lmax为光谱辐亮度的最大值，单位同L。 计算表观反射率（ρ）的公式为： ρ =π*L*d2/（ESUN*cos（θ））② 其中：ρ为表观反射率；L为①式中计算出来的表观辐亮度；d为日地距离；ESUN为大气层外的太阳辐射，也可以说是传感器接收处的太阳辐射；θ为太阳天顶角（这个可以通过影像的元数据获取）。以上参数可以查询下表获得。
气溶胶灭火系统的特点及应用
气溶胶灭火系统的特点及应用 摘要：本文简介了气溶胶灭火系统的组成、灭火机理和灭火效能，结合工程实例，讨论了气溶胶灭火剂的适应场所和范围，提出了气溶胶应用的发展方向。 关键词：气溶胶灭火机理应用 近年来，“气溶胶”灭火剂在国内被迅速推广，几乎所有的生产厂家都将之喻为“卤代烷”灭火剂的最佳替代物，并且在国家规范中要求使用清洁灭火剂的场所大力推崇。由于没有相关的国家规范，设计、安装一般都是依照厂标及地方标准进行。其适应场所及应用范围在国内一直都有较多争议，本文就此作一些讨论。 一、概述 60年代的前苏联曾使用烟雾型灭火剂扑救地下火灾。80年代末，俄罗斯、美国等开始大量研究此类灭火剂，并应用于一些无人机械舱等部位。90年代初，我国研制出了EBM气溶胶灭火剂，并在全国推广。由于第一代气溶胶产品在喷放时有高温和喷焰缺陷，导致了一些重大事故。经过改进后的新一代气溶胶产品，基本解决了以上缺陷，且工程造价低、安装简便，得以广泛应用。 二、系统组成 气溶胶灭火剂，是由氧化剂、还原剂及粘合物结合成的固体状态含能化学物质，属于烟火型灭火剂。气溶胶灭火系统由气溶胶灭火剂以及相应的贮存和启动装置组成，灭火剂在贮存装置内燃烧反应后直接喷
放到防护区，属于无管网灭火系统。气溶胶胶粒具有高分散度、高浓度特点，大部分微粒直径小于1um，可较长时间悬浮在空气中，较易粘附在物体表面。其主要成份有金属盐类、金属氧化物以及水蒸汽、CO2、N2等，碱金属盐（钾盐等）和金属氧化物（K2O等）起主要灭火作用，灭火效率较高。 三、灭火机理 气溶胶的灭火机理主要是化学抑制，也有降温冷却的作用。 1、化学抑制 当燃料（烃类—RH）燃烧时，产生活性游离基H+、O--和OH-，并发生链式反应： RH+O2→H++2O--+R+（可燃物分解，吸热反应） O--+H+→OH- 2OH-→H2O+O--（放热反应） 最后一步为强烈的放热反应，放热量远大于第一步可燃物分解的吸热量，同时再次分解出游离O--，使得燃烧得以持续。 在高温燃烧区，气溶胶微粒分解出活性游离基K+，它迅速与H+和OH-发生以下反应： K++OH-→KOH KOH+H+→K++H2O 密集的气溶胶微粒提供了较大的表面反应区域，K+不断再生，夺走燃烧链所需的载体OH-和H+，燃烧无法延续。因此，气溶胶的灭火机理
气溶胶灭火系统设计及安装说明
气溶胶灭火系统设计及 安装说明 文稿归稿存档编号：[KKUY-KKIO69-OTM243-OLUI129-G00I-FDQS58-
气溶胶灭火系统设计及安装说明 一、设计依据 1、GB 50370-2005《气体灭火系统设计规范》 2、GB 50263-2007《气体灭火系统施工及验收规范》 3、GB 50116-98《火灾自动报警系统设计规范》 二、设计条件 本工程对防护区：3个变电室进行气体灭火深化设计， 并且在这些使用气体灭火的防护区使用S型气溶胶灭火系统。 三、系统设计方案 1、系统构成：本系统由火灾自动报警系统、灭火装置（S型气溶胶） 等组成。 1.1、火灾自动报警系统由火灾探测器、气体灭火控制器、声光报警 器、放气指示灯、紧急启停按钮及系统布线组成。 1.2、灭火装置（S型气溶胶）由气溶胶发生剂、发生器、冷却装置 （剂）、反馈元件、壳体等组成。 2、设计原理 本系统具有自动、手动两张控制方式。保护区均设二路独立探测 回路，当第一路探测器发出火灾信号时，发出警报（警铃报 警），指示火灾发生的部位，提醒工作人员注意；当第二路探测 器亦发生火灾信号后，自动灭火控制器开始进入延时阶段（0~30s 可调），声光报警器报警和联动设备动作（关闭通风空调，防火 卷帘门等），此阶段用于疏散人员。延时过后，向保护区的灭火
装置发出灭火指令，启动阀打开，然后向保护区喷放气溶胶灭火 剂，同时报警控制器接收灭火装置的反馈信号，喷放指示灯亮， 当报警控制器处于手动状态，由值班人员确认火警后，按下报警 控制面板上的应急启动按钮或保护区门口处的紧急启停按钮，即 可启动系统喷放气溶胶灭火剂。 四、本系统具备的基本功能 1、保护区域内具有独立的火灾自动探测、自动报警、灭火控制及气 体灭火功能。 2、具有系统自动、手动两张启动方式。 3、在自动方式下，系统具备在两只不同类型火灾探测器复合动作的 情况下，自动释放S型气溶胶气体灭火的功能。在开始释放气体 前，具有0~30秒可调的延时功能，同时在保护区内外可发出声光报警，已通知人员疏散撤离。 4、在手动启动方式下，人员可在保护区外，利用启动按钮启动气溶 胶灭火设备，气体释放前同样具有延时声光报警功能。（这种手 动启动方式在自动状态下同时有效）。 5、采用自动方式启动了气体灭火装置时，在开始释放前的延时阶 段，可以在区域外利用手动紧急停止按钮，终止系统的进一步动 作。 6、无论在手动或自动状态下，任一探测器的动作都会引起有效的报 警。
气溶胶灭火系统设计要求
℃～55℃，环境相对湿度不大于90％。 防护区不宜有不能关闭的开口，防护区内与其它空间相通的开口，应能在灭火剂喷放前自动关闭；否则应将防护区扩大到与之相通的空间或采取防止或补偿灭火剂流失的措施。 防护区不能关闭的小孔隙会影响到防护区的非密封度（总开口面积与防护区空间容积之比，用λ表示，单位：m-1）。当非密封度D≤ 时，补偿泄漏问题可忽略不计。否则应计算泄漏补偿量。但非密封度D 最大不宜超过。 气溶胶灭火装置释放时超压很小(ΔP≤100Pa)，可通过门窗的缝隙泄压，一般不需要泄压口。 气溶胶灭火剂用量计算 灭火设计密度不应小于灭火密度的倍（见GB50370-2005）。 灭火剂的设计用量应按下式计算： W=C﹒V﹒Kv 式中：W——气溶胶灭火剂设计用量，kg； C——灭火设计密度，kg/m3； 固体表面火灾的灭火密度为kg/m3，C＝kg/m3； 通讯机房和电子计算机房等场所的电气设备火灾，C＝kg/m3； 电缆隧道(夹层、井)及自备发电机房火灾，C＝kg/m3； V——防护区容积，m3； Kv——容积修正系数。V＜500m3，Kv =；500m3≤V＜1000m3，Kv=；V≥1000m3，Kv =。 计算出防护区内灭火剂用量后，可根据使用要求合理选择气溶胶灭火装置的型号并确定灭火装置数量。同一防护区的吊顶和地板下需要同时保护时，应将灭火剂量分配到相应的各层空间中。
防护区内多台灭火装置宜分散布置，每台灭火装置的保护半径不宜大于6m。 例：某设备间做单一防护区，其长、宽、高分别为、、。 1）计算防护区的净容积 V = 6 . 6 X 5 . 0 X 3 . 5 = 1 1 5 . 5 m 3 2）计算气溶胶灭火剂用量 W＝C﹒V﹒Kv （V＜500m3，Kv =） W ＝0 . 1 3 X 1 1 5 . 5 X 1 . 0 ＝1 5 . 0 ，选用气溶胶灭火装置15kg 一台。（见下图） 系统控制与操作 气溶胶灭火防护区应设置符合国家标准的火灾自动报警系统。 自动控制装置应在收到防护区内两个独立的火灾报警信号后才能启动（如感烟探头信号和感温探头信号），并相应发出两种不同的声音报警信号，如警铃和电子声光装置，以便使现场人员能够分辨出预警信号和火灾确认信号。 采用自动控制启动方式时，根据人员安全撤离防护区的需要，应有不超过30s 的延迟释放。
气溶胶光学厚度的高光谱遥感反演及其环境效应
气溶胶光学厚度的高光谱遥感反演及其环境效应 【摘要】：气溶胶是研究全球气候变化和大气污染的重要参数，也是进行定量遥感必须获得的参数。本文针对人口密集、工业化程度高的城市区域范围，探索高光谱数据遥感反演气溶胶光学厚度的方法，应用中科院上海技术物理研究所自行研制的模块化成像光谱仪(OMIS)，结合MODIS卫星资料和地面太阳光度计监测，试图形成“星载—机载—地面”三个高度立体遥测，实现城市气溶胶光学厚度的反演，并进一步研究其环境效应。具体工作及结果如下：1)比较分析各种气溶胶光学厚度遥感反演方法的适用性和局限性，并介绍了太阳光度计地基遥测原理。2)分别介绍了MODIS、OMIS和地基高光谱数据的特点及数据预处理过程、分析典型地物的光谱特征。3)采用高反差地表法，对2002年10月7日的机载OMIS高光谱数据，进行了气溶胶光学厚度反演的尝试性试验，给出了初步的反演结果，在502-590nm波段处的气溶胶光学厚度值在0.175-0.314之间。反演结果符合当天的空气质量状况，与能见度进行比较，以证明反演结果的正确性，说明利用高光谱、高空间分辨率的机载遥感数据可以反演城市气溶胶光学厚度。4)进行大气辐射传输模型的模拟与分析，利用MODIS红、蓝通道数据分析地表反射率、气溶胶类型、气溶胶组份、水汽、臭氧等因素对气溶胶反演的影响；建立了表观反射率—地表反射率—气溶胶光学厚度之间的查算表，结合城市地表特点，探索基于MODIS数据的双目标对比法进行气溶胶光学厚度的反演。5)利用地
面站点能见度和卫星遥感的气溶胶光学厚度资料，建立了一个二者之间季节平均的简单关系，得到上海地区各季的气溶胶标高在春季、夏季、秋季和冬季分别为：1251m，1957m，791.7m和776.4m；并利用标高数据和气溶胶光学厚度的季节分布，反演上海地区区域能见度的季节平均分布，证实上海城区在冬春季平均能见度较差，市区中心能见度在10km以下；低能见度中心分布明显，且主要分布在杨浦、桃浦、吴淞等工业区范围。6)利用MODIS气溶胶产品及太阳光度计实测数据，分析上海及周边地区气溶胶光学厚度的时空变化特征；将MODIS气溶胶产品与地面污染资料、气象资料进行比较分析，发现AOD与PM_(10)的相关性最好，出现AOD大值的日子里相对湿度大，风速较低，能见度低，大气相对比较稳定，不利于污染物的稀释扩散。 7)通过因子分析，选取公因子F1(污染因子)、F2(温度气压因子)、F3(湿度和辐射因子)、F4(风速因子)、F5(气溶胶光学厚度)作为评价大气污染程度的主要影响因子，以MODIS遥感的气溶胶产品作为衡量大气浑浊度和气溶胶污染等级划分的指标，将气溶胶污染划分为：弱、较弱、中等、较强、强五级。【关键词】：气溶胶光学厚度(AOD)模块化成像光谱仪(OMIS)中分辨率成像光谱仪(MODIS)太阳光度计 【学位授予单位】：华东师范大学 【学位级别】：博士 【学位授予年份】：2006
粒径≤10μm的大气颗粒物称为()。
粒径≤10μm的大气颗粒物称为（）。 篇一：环境化学答案 《环境化学》A/B模拟练习题参考答案 一、填空题： 1、一般通过湿沉降过程去除大气中颗粒物的量约占总量的80%~90%，而干沉降只有10%~20。 2、水环境中胶体颗粒物的吸附作用有表面吸附、离子交换吸附和专属吸附。 3、众所周知，化学工业是产生废水、废气、废渣的“三废”大户，对化学工业来说，清洁生产是刻不容缓的重要课题。 4、无机污染物进入水体后，主要通过沉淀-溶解、氧化还原、配合作用、胶体形成、吸附-解吸等一系列物理化学作用进行迁移转化。 5、一般天然水环境中，决定电位的的物质是溶解氧，而在有机物累积的厌氧环境中，决定电位的物质是有机物。 6、土壤是由气、液、固三相组成的，其中固相可分为土壤矿物质和土壤有机质，两者占土壤总量的90%以上。 7、绿色产品标志，或称环境标志、生态标志、蓝色天使等。 8、氧垂曲线可依次划分为清洁区及分解区、腐败区、恢复区及清洁区 9、在有氮氧化物和碳氢化合物存在于大气中时可能发生光化学烟雾，该反应机制为：自由基引发、自由基转化和增殖、自由基氧化NO、链终止； 10、实现固体废物资源化既是环境综合治理的最终目的之一，也是从治理中获得综合效益的集中表现。 11、pH值在4.5至8.3之间时,水中碳酸的主要形态分别为CO2、 H2CO3 、HCO3-； 12、水中无机污染物的迁移转化方式有吸附、凝聚絮凝、溶解沉淀、配合、氧化还原； 13、降水中主要的阴离子有SO42-、NO3-、Cl-、HCO3- 。 14、通常被称为“生态结构重组”或“生态的结构重组”主要包括四个方面的内容：作为资源重新使用废料、封闭物质循环系统和尽量减少消耗性排放、产品与经济活动的非物质化、能源脱碳。 15、土壤酸度可分为活性酸度和潜性酸度，其中，活性酸度是土壤中氢离子浓度的直接反映，而潜性酸度是指土壤胶体吸附的可代换性H+和 Al3+。 16、天然水中的颗粒物聚集的动力学方程分别称为为异向絮凝、同向絮凝、差速沉降絮凝。 17、次生铝硅酸盐由硅氧四面体层和铝氢氧八面体层构成，它们是高岭石、蒙脱石和伊利石。 18、长期以来，企业的污染防治一般采用末端控制的方式，即把污染物全部集中在尾部进行处理。其主要的弊端表现在以下几个方面：一是：投资大，规模效益和综合效益差；
气溶胶灭火装置浅析
气溶胶灭火装置浅析 说到气溶胶灭火装置，我想大家还比较陌生，这是一门新研发出来不久的技术，它是在军用烟火技术的基础上发展起来的新型灭火技术。很荣欣第一代气溶胶灭火技术诞生于我国，也称为烟雾灭火技术，始于20世纪60年代初。说到这里大家大概可能还有点糊涂，那我们就来详细而全面的了解一下这门新的灭火技术： 一、灭火原理 气溶胶灭火原理分为两大类： 1、吸热降温灭火机理 主要是利用金属盐微粒在高温下，通过发生热熔、气化等物理过程来吸收大量的热量，进而促使可燃烧物燃烧面的热量急速降低，达到抑制燃烧速度的效果。 2、化学抑制灭火机理 主要是分别运用气体化学抑制、固相化学抑制来减少燃烧自由基同时利用N2、CO2降低氧浓度从而抑制燃烧物的燃烧。 二、气溶胶灭火装置的优缺点 尺有所短寸有所长，每一件技术都必不可免的有其优缺点，气溶胶灭火装置也难以意外。 1、优点 气溶胶灭火装置不仅灭火剂的用量比其他灭火装置少，而且灭火效率高同时对电器无二次损坏.更不用说气溶胶灭火装置由于采用固体常压存
放，体积和重量都得以大大减轻，其重量甚至只有惰性气体的1/40，空间只占用其1/15所以使用搬动起来非常方便不说还极其节省空间。再者由于它是安全无毒的所以我们使用后并不用担心其散发出来的气体是否会对我们身体和环境造成不好的影响。也正是因为这些优点，气溶胶灭火装置一问世便受到了广泛的关注，他完全改变了人们对灭或器械的认知。 2、缺点 世界上很难有完美无缺的东西，气溶胶灭火装置也不例外。其最大的缺点在于气溶胶灭火装置不能用于保护人口流动频繁场所，不能用于保护易燃易爆和空间较大的场所，而且因为技术未能突破难以用于管网输送系统。这样一来，气溶胶灭火装置的适用范围就受到了很大的制约，但是这并不影响它对消防器械格局和发展方向的巨大影响。 最后，虽然气溶胶灭火装置在技术上还有一定欠缺，但是从目前的发展速度上来看的话，我们相信得到突破是指日可待的，而且即使是目前优势就已经使我们的消防安全得到了很好的提升和帮助。以后其在消防行业的能发挥多大的作用值得大家的期待。
大气气溶胶研究进展
大气气溶胶有机成分研究进展 【摘要】 有机物是大气气溶胶的重要组成部分，尤其是在细颗粒中，可占其干重的10% ~ 70%。由于有机气溶胶的健康及气候效应，有机物的组成、源分布、颗粒行为等的研究越来越受到人们的重视。其中，有机物成分的鉴别和定量已成为近年来的研究热点。在分析中，就目前有机气溶胶的采样、有机成分提取、分离及定性、定量分析方法进行了综述，并比较了各种方法的优缺点。 【关键词】气气溶胶有机成分采样提取与分离定性与定量分析 由于气溶胶中有机物的人体健康效应、气候效应和环境效应，有机气溶胶的研究已经成为近年来的热点问题之一。有机物在大气中广泛存在，是气溶胶的重要成分，但是其含量变化很大，比如在美国东部城市和农村地区，有机物占大气气溶胶细粒子质量的30%；而在美国西部城市中则高达30%～80%[1]。根据其化学组成、溶解性及热力学性质，有机物(有机碳) 分为水溶性有机碳(WSOC)、水不溶性有机碳(WINSOC)、挥发性有机碳(VOC)和不挥发性有机碳(NONVOC)[2]。 大气气溶胶有机颗粒物的粒径大部分在0.1～0.5m之间,主要以积聚模态形式存在，难以被干、湿沉降去除，主要通过大气的流动带走, 或者通过自身的布朗运动扩散除去，所以在大气中的滞留时间较长。气溶胶中的有机成分含有许多对人体产生“三致”作用(致癌、致畸、致突变) 的物质，如多环芳烃和亚硝胺类化合物等。这些物质中有70%～90%分布在粒径Dp<35μm范围内，易于进入肺的深处并沉积,从而引起癌症的发生,导致肺的损伤。 表1[3]列出了目前在大气气溶胶中所检测到的或预测存在的有机化合物的分类情况。从表1 可知，很多化合物具有较高亲脂性，甚至是疏水性的[3]，这类化合物使得液滴中水的含量降低，液滴的粒径变小。而较小的液滴在大气中沉降速度变慢，减少了降雨量。另一类是水溶性有机物(WSOC)，尤其是有机酸(如一元、二元羧酸)，它们的蒸汽压较低，极易富集在气溶胶颗粒物表面并生成盐，形成凝结核，从而增强了云的反射，并且使雨水的酸性增强。
气溶胶灭火系统设计要求
气溶胶灭火系统设 计要求
2 气溶胶灭火系统设计要求 2.1 适用范围 气溶胶灭火系统适用于扑救下列火灾： 1）电气火灾；如发电机房、变配电室、电动设备、电缆设施等；2）固体表面火灾；如物资库、图书库、档案库等； 3）液体火灾；如可燃液体（涂料等）存储仓库、喷涂设备间、燃油发动机、燃油锅炉等； 4）灭火前能切断气源的气体火灾。 不适用于人员密集场所、某些特种化学品（火药、氧化剂、活泼金属等）的场所。 2.2 防护区要求 2.2.1 防护区的面积不宜大于500m2，高度不宜大于6m，容积不宜大于1600m3。当实际的防护区面积大于上述条件时，宜采用防火卷帘设置成两个或两个以上防火分区。 2.2.2 防护区的围护结构及门、窗的耐火极限不应低于0.5h，吊顶的耐火极限不应低于0.25h。 2.2.3 防护区的环境温度范围为-20℃～55℃，环境相对湿度不大于90％。 2.2.4 防护区不宜有不能关闭的开口，防护区内与其它空间相通的开口，应能在灭火剂喷放前自动关闭；否则应将防护区扩大到与之相通的空间或采取防止或补偿灭火剂流失的措施。 2.2.5 防护区不能关闭的小孔隙会影响到防护区的非密封度（总开
口面积与防护区空间容积之比，用λ表示，单位：m-1）。当非密封度D≤0.0005m-1 时，补偿泄漏问题可忽略不计。否则应计算泄漏补偿量。但非密封度D 最大不宜超过0.002m-1。 2.2.6 气溶胶灭火装置释放时超压很小(ΔP≤100Pa)，可经过门窗的缝隙泄压，一般不需要泄压口。 2.3 气溶胶灭火剂用量计算 2.3.1 灭火设计密度不应小于灭火密度的1.3 倍（见GB50370- ）。 2.3.2 灭火剂的设计用量应按下式计算： W=C﹒V﹒Kv 式中：W——气溶胶灭火剂设计用量，kg； C——灭火设计密度，kg/m3； 固体表面火灾的灭火密度为0.1 kg/m3，C＝0.13 kg/m3； 通讯机房和电子计算机房等场所的电气设备火灾，C＝0.13 kg/m3； 电缆隧道(夹层、井)及自备发电机房火灾，C＝0.14 kg/m3；V——防护区容积，m3； Kv——容积修正系数。V＜500m3，Kv =1.0；500m3≤V＜1000m3，Kv=1.1；V≥1000m3，Kv =1.2。 2.3.3 计算出防护区内灭火剂用量后，可根据使用要求合理选择气溶胶灭火装置的型号并确定灭火装置数量。同一防护区的吊顶和地板下需要同时保护时，应将灭火剂量分配到相应的各层空间中。