基于遥感数据估算近地面PM_(2.5)浓度的研究进展

摘要

卫星反演的气溶胶光学厚度(AOD)具有广泛的空间覆盖度和相对较高的时空分辨率.基于AOD与PM_(2.5)的相关关系来估算PM_(2.5)浓度已成为监测近地面PM_(2.5)的有效途径,其估算结果较可靠,能够为治理PM_(2.5)污染提供数据基础和科学依据.从反演AOD数据集和PM_(2.5)浓度估算模型2个方面进行梳理归纳,从卫星轨道运行类型角度分析各类传感器的产品特征,并对缺失AOD的插补方法进行分类评价;对PM_(2.5)浓度的估算模型进行比较分析,指出不同模型的优缺点和适应性.结果表明:①各类卫星传感器均具有特定功能及优缺点,其中地球同步轨道(GEO)卫星的快速发展,使其在估算PM_(2.5)浓度的应用上越来越广泛.②插补后的AOD比AOD初始产品具有更连续的时空分布和更高的准确性,基于模型的多变量估算不仅可以实现数据的全面覆盖,还可以获得更好的估算精度.③组合模型成为估算PM_(2.5)浓度的重要方法,机器学习模型的加入能够有效提高PM_(2.5)浓度的估算精度.研究显示,利用AOD估算近地面PM_(2.5)浓度不仅弥补了地面PM_(2.5)监测的空间不连续性,更有助于解析PM_(2.5)浓度的时空分布特征及污染来源.