205专题:基于MODIS数据的气溶胶遥感监测
利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染

利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染近年来,随着工业和城市化的快速发展,大气污染问题日益凸显。
大气气溶胶污染是造成空气质量恶化和人类健康风险增加的重要因素之一。
香港作为一个繁忙的国际都市,不可避免地也面临着气溶胶污染的威胁。
本文将以香港地区一次大气气溶胶污染事件为研究对象,利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料,探讨其污染来源和影响。
一、香港地区大气气溶胶污染概况香港作为一个高度发达的城市,其能源消耗和工业排放量均相当大。
这些活动产生的废气和粉尘等物质往往会进一步形成气溶胶,并散布于大气中。
此外,车辆的尾气排放、建筑施工粉尘以及沙尘等也是香港地区大气气溶胶的重要来源。
这些气溶胶中可能含有颗粒物、硝酸和硝酸盐、硫酸和硫酸盐等污染物,对环境和健康产生不良影响。
二、利用MODIS卫星数据分析大气气溶胶污染的分布特征 MODIS卫星可以提供高分辨率、全球覆盖的遥感数据,这使得我们能够追踪和监测大气气溶胶的分布情况。
通过分析MODIS的气溶胶光学厚度和气溶胶直径分布,可以得到大气气溶胶污染的空间分布特征和污染源区。
在这次研究中,我们利用香港地区的MODIS卫星数据,获取了污染事件发生时的气溶胶光学厚度和气溶胶尺寸。
通过分析MODIS数据,我们发现这次大气气溶胶污染主要集中在香港市区及周边地区,而离岛较少受到污染。
进一步观察可以发现,香港市区离污染源较近的地方污染更为严重,而离污染源较远的地方污染较轻。
这提示污染源区的排放量和气流传输是影响大气气溶胶污染分布的重要因素。
三、利用激光雷达数据探究大气气溶胶的垂直特征除了利用MODIS卫星数据,我们还使用激光雷达遥感技术获取大气气溶胶的垂直分布特征。
激光雷达可以通过测量反射光强度和时间延迟来推断大气中气溶胶的垂直分布。
我们选择了一个位于香港市区的激光雷达站点作为观测点,记录了污染事件期间的激光雷达数据。
《2024年基于MODIS数据的沙漠化遥感监测技术研究》范文

《基于MODIS数据的沙漠化遥感监测技术研究》篇一一、引言随着全球环境问题的日益突出,沙漠化现象已经成为影响我国乃至全球生态环境的重大问题。
沙漠化不仅对土地资源造成严重破坏,还对当地生态环境和人类生产生活带来严重影响。
因此,开展沙漠化遥感监测技术研究,对于及时掌握沙漠化动态变化、制定科学合理的防治措施具有重要意义。
本文基于MODIS(中分辨率成像光谱仪)数据,对沙漠化遥感监测技术进行研究,以期为沙漠化防治提供科学依据。
二、MODIS数据概述MODIS是搭载在卫星上的传感器,具有较高的分辨率和广覆盖范围,可获取地表和大气的重要信息。
MODIS数据具有光谱分辨率高、覆盖范围广、时间分辨率高等特点,被广泛应用于全球气候变化、生态环境监测等领域。
在沙漠化遥感监测中,MODIS 数据能够提供丰富的地表信息,为沙漠化监测提供可靠的数据支持。
三、沙漠化遥感监测技术1. 数据预处理在进行沙漠化遥感监测前,需要对MODIS数据进行预处理。
预处理包括数据校正、投影转换、裁剪等步骤,以确保数据的准确性和可靠性。
此外,还需要对数据进行时空分辨率的统一,以便于后续的分析和比较。
2. 沙漠化指数计算基于MODIS数据,可以计算一系列沙漠化指数,如归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)等。
这些指数能够反映地表植被覆盖情况、地表温度变化等信息,为沙漠化监测提供重要依据。
通过分析这些指数的变化趋势,可以判断沙漠化的发生和发展情况。
3. 沙漠化分类与识别根据沙漠化的特点和规律,结合MODIS数据的特点,可以采用不同的分类与识别方法进行沙漠化监测。
常用的方法包括监督分类法、非监督分类法、决策树分类法等。
通过这些方法,可以实现对沙漠化的精确分类和识别,为后续的沙漠化防治提供科学依据。
四、研究实例与分析以某地区为例,基于MODIS数据进行沙漠化遥感监测。
首先,对MODIS数据进行预处理,包括数据校正、投影转换、裁剪等步骤。
然后,计算归一化植被指数(NDVI)和地表温度(LST)等沙漠化指数,分析其变化趋势。
基于MODIS数据的气溶胶时空分布特征分析毕业论文

滨江学院毕业论文(设计)题目:基于MODIS数据的气溶胶时空分布特征分析院系大气与遥感系专业遥感科学与技术1.引言 ................................ -1 -2.研究数据与研究区域......................... -2 -2.1研究数据............................ -2 -2.2研究区域概况........................... -3 -3.MODIS数据处理............................ -3 -3.1重投影 ............................. -3 -3.2镶嵌.............................. -4 -3.3裁剪.............................. -4 -3.4气溶胶光学厚度的平均....................... -4 -4.结果与分析.............................. -5 -4.1年内季节变化结果与分析..................... -5 -4.2空间变化结果与分析....................... -9 -5.结论与展望.............................. -9 -5.1结论.............................. -9 -5.2展望.............................. -10 -参考文献:............................... -10 - Abstract: ............................ - 12 - 致谢:................................ -12 -基于MODIS数据的气溶胶时空分布特征分析摘要:气溶胶在地球大气辐射收支平衡和全球气候变化中扮演着非常重要的角色,气溶胶光学厚度作为其最重要的参数之一,是表征大气混浊度的重要物理量,也是确定气溶胶气候效应的一个关键因子。
利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染

利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料研究香港地区的一次大气气溶胶污染近年来,随着全球工业化和城市化的加剧,大气污染问题逐渐成为全球性的关注焦点之一。
其中,大气气溶胶污染作为重要的污染源之一,对人类健康和环境造成了极大的威胁。
香港地区作为一个重要的商业和人口中心,其大气气溶胶污染问题尤为突出。
本文将利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料,对香港地区一次大气气溶胶污染事件进行研究。
大气气溶胶是指在大气中悬浮的微小颗粒物质,包括颗粒物、各种化学物质的固态或液态颗粒物等。
它们可以来自于自然源和人为活动,如燃煤、交通尾气、工业排放等。
大气气溶胶污染会对空气质量、能见度、气候、地球辐射平衡等产生重要影响。
在研究中,我们首先收集了香港地区的大气气溶胶遥感资料,主要包括MODIS卫星获取的气溶胶光学厚度数据和激光雷达获取的气溶胶垂直分布数据。
通过对这些数据的分析,我们可以了解大气中气溶胶的空间分布和变化趋势。
首先,我们观察到该次大气气溶胶污染事件发生在香港特区的西北部。
根据MODIS卫星数据显示,这一区域的气溶胶光学厚度明显高于其他地区,达到了0.5以上。
而根据激光雷达数据显示,大气中的气溶胶浓度也在这一区域内较高,达到了200μg/m³。
这说明该地区的大气气溶胶污染较为严重。
进一步分析数据,我们发现该次大气气溶胶污染事件主要与多种因素有关。
首先,香港地区特有的地理位置让其容易受到来自内地和周边地区的污染物影响。
其次,该污染事件发生在一个天气稳定的时期,大气扩散条件较差,使得污染物在大气中停留时间较长。
此外,该地区的交通和工业排放也是导致污染物积累的重要原因。
最后,此次污染事件的发生还与气象因素有关,高湿度、稳定的气流等气象条件使得气溶胶粒子更容易聚集和积累。
综上所述,利用MODIS卫星和激光雷达遥感资料,我们对香港地区的一次大气气溶胶污染事件进行了研究。
MODIS遥感陆地上空气溶胶光学特性研究共3篇

MODIS遥感陆地上空气溶胶光学特性研究共3篇MODIS遥感陆地上空气溶胶光学特性研究1MODIS遥感陆地上空气溶胶光学特性研究随着工业化和城市化的快速发展,大气污染问题日益严重。
空气中的颗粒物会影响人们的健康、能见度及气候等方面。
空气中的颗粒物和气态污染物称为大气气溶胶。
其中,固态颗粒物的光学特性特别重要,它们分别与大气的能量收支和大气辐射平衡方面有关。
此外,它们还对天气、气候和环境等方面有重要的影响。
当前,使用地球观测卫星遥感大气气溶胶的方法已经成为了研究大气气溶胶的重要手段之一。
其中,MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)是NASA(美国国家航空航天局)发射的多通道遥感卫星仪器之一,可以高效地获取陆地和海洋地表的反射和发射特性。
近年来,量子比和吸收光学厚度等重要气溶胶光学特性已经有了相当的研究,但固定模型,例如SBDART模型等存在误差较高的缺点。
因此,为了更准确地获取陆地上空气溶胶光学特性,本文参考多篇文献,采用MODIS的数据进行了一系列的研究。
首先,本文采用了1km分辨率的MODIS数据,获取了整个中国大陆区域的两个典型时间点2010年1月1日和7月1日的反射比率和气溶胶光学厚度等参数。
接着本文利用这些数据,并结合AERONET的遥感平台数据和机载激光雷达数据,探究了气溶胶光学厚度与吸收的量子比之间的关系。
结果表明,气溶胶光学厚度与量子比之间具有明显的正相关关系,而该关系在不同季节、不同地区受到不同的气象条件的影响。
其次,本文研究了气溶胶光学厚度的变化趋势。
结果显示,气溶胶光学厚度在不同的季节内有不同的趋势。
在春季和夏季,气溶胶光学厚度具有显著的季节性变化,而在秋季和冬季,气溶胶光学厚度却很少发生显著的变化。
最后,本文还研究了不同地区和不同季节对气溶胶光学特性的影响。
研究结果表明,气溶胶光学特性在不同地区和不同季节具有显著的差异性。
《2024年基于MODIS数据的沙漠化遥感监测技术研究》范文

《基于MODIS数据的沙漠化遥感监测技术研究》篇一一、引言随着全球环境变化和人类活动的加剧,沙漠化问题日益严重,对生态环境和人类生存发展构成严重威胁。
沙漠化是指由于气候变化和人类活动等因素,导致土地沙漠化、沙丘活化、沙地扩张等现象。
因此,准确、快速地进行沙漠化遥感监测技术研究具有重要的科学和实践意义。
本研究基于MODIS(中分辨率成像光谱仪)数据,探讨了沙漠化遥感监测技术的研究。
二、研究背景与意义MODIS是NASA地球观测系统中的重要传感器之一,其数据具有分辨率适中、覆盖范围广、重复周期短等优点,被广泛应用于全球环境监测和地表参数反演等领域。
基于MODIS数据进行沙漠化遥感监测,可以快速获取大范围、高精度的沙漠化信息,为沙漠化防治和生态环境保护提供科学依据。
三、研究方法与技术路线1. 数据来源与处理本研究采用MODIS数据作为主要数据源,通过数据处理软件对数据进行预处理,包括辐射定标、大气校正、投影转换等步骤,以获得高质量的遥感影像数据。
2. 沙漠化遥感监测技术(1)基于植被指数的沙漠化监测:通过计算NDVI(归一化植被指数)等植被指数,分析植被覆盖度的变化,从而判断沙漠化的程度和趋势。
(2)基于地表温度的沙漠化监测:利用MODIS数据中的地表温度产品,分析地表温度的变化,进而判断土地沙漠化的程度和趋势。
(3)基于空间自相关性的沙漠化监测:通过分析MODIS数据的空间自相关性,揭示沙漠化的空间分布特征和演变规律。
3. 技术路线本研究的技术路线主要包括数据获取、数据预处理、沙漠化遥感监测、结果分析和结论总结等步骤。
其中,沙漠化遥感监测是本研究的重点和难点。
四、实验结果与分析1. 基于植被指数的沙漠化监测结果通过计算NDVI等植被指数,可以清楚地看到植被覆盖度的变化。
在沙漠化严重的地区,植被指数较低,植被覆盖度较低;而在沙漠化较轻或未发生沙漠化的地区,植被指数较高,植被覆盖度较高。
这表明植被指数可以作为判断沙漠化程度的重要指标。
基于MODIS数据反演江西省气溶胶光学厚度

147CITYGEOGRAPHY基于MODIS 数据反演江西省气溶胶光学厚度Retrieval of Aerosol Optical Depth over Jiangxi Area by using MODIS Data王子博(遂川县气象局,江西 吉安 343900)摘要:大气气溶胶变化会导致例如雾、霾等很多气候问题,甚至影响到人体健康。
反演气溶胶的方法有很多种,但是暗像元法更适合江西省的生态及环境状况。
本文利用暗像元法(DDV)反演了江西省的气溶胶光学厚度,并用MODIS04气溶胶产品和其他关于气溶胶的统计数据对反演结果进行验证。
验证结果表明:暗像元法反演结果与产品误差在可接受范围之内,基本可以反映出江西省气溶胶光学厚度的空间分布特点。
关键词:MODIS ; 暗像元法; 6S 辐射模型;大气气溶胶光学厚度; 江西省Abstract :The variation of Aerosol optical depth will trigger many climate change and impact the human health. There are a lot of methods which is uesd to retrieval aerosol optical depth(AOT), but the dense dark vegetation method(DDV) is suitable for Jiangxi province where with good vegetational cover. The experiment utilized DDV to retrieval aerosoloptical depth in Jiangxi area and verified the result by using MODIS04 product and other statistical data. Result showedthat AOT obtained by DDV method were basically reflected the truth with acceptable error.Key words: MODIS; dark vegetation method(DDV); 6S Radiation Model; aerosol optical depth(AOT); Jiangxi area 1引言1.1 研究背景和意义大气气溶胶是悬浮在大气中的固态和液态颗粒物的总称,粒子直径多在0.001~100之间。
《2024年基于MODIS数据的沙漠化遥感监测技术研究》范文

《基于MODIS数据的沙漠化遥感监测技术研究》篇一一、引言随着全球气候变化的影响,沙漠化问题日益严重,对生态环境和人类社会造成了极大的影响。
因此,对沙漠化过程的监测和评估变得尤为重要。
遥感技术作为一种高效、快速、大范围的信息获取手段,被广泛应用于沙漠化监测领域。
本文基于MODIS 数据,研究沙漠化遥感监测技术,为沙漠化防治和生态恢复提供科学依据。
二、MODIS数据简介MODIS(Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)是一种中等分辨率的成像光谱辐射计,搭载在地球观测卫星上,具有较高的时间分辨率和空间分辨率。
MODIS数据可以提供多种地表参数信息,如地表温度、植被指数、气溶胶等,为沙漠化遥感监测提供了丰富的数据源。
三、沙漠化遥感监测技术1. 数据预处理在利用MODIS数据进行沙漠化遥感监测时,首先需要对原始数据进行预处理。
预处理包括数据校正、投影转换、裁剪等步骤,以保证数据的准确性和可用性。
2. 沙漠化指标提取基于MODIS数据,可以提取多种沙漠化指标,如归一化植被指数(NDVI)、地表温度(LST)等。
这些指标可以反映地表植被覆盖度、土壤湿度等,对于评估沙漠化程度具有重要意义。
3. 沙漠化动态监测利用MODIS数据的时间序列特性,可以对沙漠化进行动态监测。
通过比较不同时期的地表参数信息,可以了解沙漠化的发展趋势和空间分布特征。
4. 沙漠化类型识别根据地表参数信息的差异,可以将沙漠化分为不同类型,如风蚀型、沉积型等。
通过分析MODIS数据,可以识别出不同类型的沙漠化区域,为防治工作提供依据。
四、技术应用实例以某地区为例,利用MODIS数据进行沙漠化遥感监测。
首先,对MODIS数据进行预处理,提取出NDVI和LST等指标。
然后,通过动态监测发现该地区沙漠化程度较高,且呈现扩大趋势。
进一步分析发现,该地区主要为风蚀型沙漠化。
根据这些信息,可以制定出针对性的防治措施,如植树造林、草地恢复等。
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专题背景
名词解释 :气溶胶是液态或固态微粒在空气中的悬浮体系。它们能 作为水滴和冰晶的凝结核、太阳辐射的吸收体和散射体,并参与各 种化学循环,是大气的重要组成部分。雾、烟、霾、轻雾(霭)、
微尘和烟雾等,都是天然的或人为原因造成的大气气溶胶。
卫星遥感手段以其时效性高、覆盖面广、分辨率高等优势使得快速 大面积监测气溶胶情况成为可能。MODIS是先进的多光谱遥感传感 器,具有36个观测通道,覆盖了当前主要遥感卫星的主要观测数据。
ENVI下对MODIS数据的几何校正的工具
✓ Toolbox/Geometric
Correction/Gesor/Georeference MODIS
3.2 角度数据集的几何校正
用校正发射率得到的GCP控制点来校正角度数据集
✓ 打开角度数据集: File-> Open As ->Generic Formats -> HDF,
研究区域
• 北京市 • 数据:
✓ MOD021KM.A2012156.0255.005.2012156094454.hdf
• MODIS数据下载地址:
✓ /data/search.html
处理流程介绍
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。
处理流程
进入专题
数据: “205-专题:基于MODIS数据的气溶胶
遥感监测”
气溶胶反演
合成后处理
波段合成和裁剪
几何校正
辐射校正
3.1几何校正
几何校正包括:发射率数据集、反射率数据集、 角度数据集的几何校正。
发射率数据 集几何校正
反射率数据 集几何校正
角度数据集 几何校正
3.1 MODIS 1B级数据的几何校正
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。
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。
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。
3.5 气溶胶反演
专题总结
本专题使用MODIS 1B数据,基于ENVI 5.2实现了气溶胶的光 学厚度空间分布的反演。
学会用ENVI工具:
✓ MODIS 1B数据的几何校正 ✓ 角度数据集的几何校正 ✓ 波段合成 ✓ 扩展工具的使用
专题:基于MODIS数据的气溶胶 遥感监测
技术支持邮箱:ENVI-IDL@ 技术支持热线:400-819-2881-7 官方技术博客:/enviidl 官方技术qq群:148564800
1、专题背景
专题背景
现在,雾霾天气频繁,严重危害着人们的身心健康,雾霾中的雾是 空气中的微小水滴或冰晶组成的气溶胶系统对人身体没有危害, 霾 是空气中的灰尘、硫酸、硝酸、有机碳氢化合物等非水成物组成 的气溶胶系统是对人体有严重危害的。
3.4 合成后处理
角度数据单位处理
✓ HDF中的角度数据是扩大了100倍 ✓ /Band Ratio/Band Math,输入公式b1*0.01;
3,5 气溶胶反演
气溶胶反演的原理,关键步骤就是用暗像元法反演地表 的真实反射率,以及用查找表进行气溶胶浓度的查找
参考文献:
本 专 题 利 用 IDL 编 写 的 气 溶 胶 反 演 的 扩 展 工 具 modis_aerosol_inversion.sav , 将 该 文 件 放 到 HOME\Program Files\Exelis\ENVI52\extensions 文件 夹下
✓ 选择卫星天顶角,卫星方位角,太阳天顶角,太阳方位角 ✓ 重采样到和反射率一致的分辨率
3.2 角度数据集的几何校正
利用GCP点对图像的校正工具:
✓ Toolbox/Geometric Correction/Registration/Warp GCPs: Image to Map Registration
from
3.3 波段合成和裁剪
反射率和发射率的合成与研究区裁剪 角度数据的合成与研究区裁剪
✓ /Raster Management/Layer Stacking ✓ Import->Spatial Subset
3.4 合成后处理
➢ 云检测工具
modis_cloud.sav文件放在ENVI 5.2安装目录下HOME\Program Files\Exelis\ENVI52\extensions文件夹下