基于遥感反演的特大城市颗粒物浓度与三维绿量相关性研究

摘要

颗粒物污染对人类健康和环境的可持续发展具有重要影响,宏观尺度监测空气颗粒物污染与三维绿量的关系对缓解空气污染具有重要意义.既往基于遥感反演的植被覆盖与颗粒物污染的研究主要集中在二维绿量方面,对于三维绿量与AOD代表的颗粒物污染的深入研究很少,旨在从三维绿量缓解颗粒物污染的角度为城乡规划设计提供定量化的参考.以中国特大城市武汉为对象,通过遥感反演大气气溶胶光学厚度(AOD)、landsat 8解译土地覆盖类型并获取比值植被指数RVI,进而根据回归模型获取三维绿量,分别在500m× 500m、1km×1km、2km×2km、3km×3km的网格尺度上,探讨AOD与三维绿量的相关关系.结果表明:4种尺度下,都在0.01水平上呈极明显负相关,且3km尺度最显著,进而得到4种网格尺度的相对最优回归模型作为三维绿量与AOD的预测模型,揭示了两者的初步变化规律;进而探析了AOD、三维绿量及两者之间的空间分布规律,发现它们都具有显著的空间集聚特征;最后根据三维绿量形成中度及以上污染的阈值,提出缓解颗粒物污染的三维绿量调控策略.从之前常见的二维绿量对空气污染的缓解进一步扩展到三维绿量和颗粒物污染的缓解研究,旨在从缓解空气污染视角为相关规划设计提供理论参考.