本書是作者近年有關大氣氣溶膠反演及其污染環境監測遙感的最新研究進展，共分7章，主要包括太陽光度計、光學、偏振、激光雷達衛星反演氣溶膠的技術和方法，云對氣溶膠衛星遙感的影響，大氣污染氣溶膠顆粒物濃度估算，霧霾遙感檢測方法，區域氣溶膠污染變化監測及其影響分析等內容。
目錄
前言
第1章 緒論 1
1.1 氣溶膠概念、來源及分類 1
1.2 氣溶膠物理性質和光學性質 2
1.2.1 氣溶膠物理性質 2
1.2.2 氣溶膠光學性質 4
1.3 大氣輻射傳輸模型 5
1.3.1 6S輻射傳輸模型 5
1.3.2 LOWTRAN 7
1.3.3 MODTRAN 7
1.3.4 FASCODE 8
1.4 氣溶膠遙感反演基本原理 8
1.5 氣溶膠遙感反演方法 9
1.5.1 地基遙感反演方法 9
1.5.2 衛星遙感反演方法 10
1.6 氣溶膠污染遙感監測 13
第2章 地基遙感氣溶膠反演 16
2.1 概述 16
2.2 太陽光度計反演氣溶膠 17
2.2.1 AOD反演 17
2.2.2 Angstrom參數反演 20
2.2.3 氣溶膠組分反演 22
2.3 激光雷達反演氣溶膠 25
2.3.1 Mie散射激光雷達方程及其求解 26
2.3.2 基于動態雷達比的氣溶膠反演 28
第3章 衛星遙感氣溶膠反演 31
3.1 概述 31
3.2 MODIS雙星數據協同反演AOD 31
3.2.1 模型與算法 32
3.2.2 氣溶膠類型分析與確定 36
3.2.3 反演結果驗證 37
3.3 像元分解MODIS數據反演氣溶膠光學厚度 39
3.3.1 像元分解 39
3.3.2 地表反射率確定 41
3.3.3 反演結果驗證 43
3.4 HJ-1衛星CCD數據反演AOD 47
3.4.1 基于MODIS的各月地面反射率和BRDF數據獲取 47
3.4.2 HJ-1衛星CCD觀測角度下的地面反射率獲取 48
3.4.3 MODIS地面反射率到HJ-1衛星CCD地面反射率轉換 49
3.4.4 反演結果驗證 50
3.5 GOCI衛星數據反演氣溶膠光學厚度 52
3.5.1 地表反射率的確定 52
3.5.2 查找表的構建 57
3.5.3 反演結果驗證 60
3.6 多角度偏振數據反演氣溶膠組分及光學厚度 64
3.6.1 PARASOL數據預處理 65
3.6.2 查找表的構建 66
3.6.3 自定義氣溶膠類型 66
3.6.4 反演步驟 70
3.6.5 反演結果驗證 71
第4章 云對氣溶膠衛星遙感的影響及其消減方法 74
4.1 概述 74
4.2 AOD隨云參數變化的統計特征 75
4.2.1 MODIS AOD反演值隨云參數的變化特征 75
4.2.2 MODIS AOD反演誤差隨云參數的變化特征 81
4.2.3 考慮云影響的MODIS AOD反演產品誤差修正模型 84
4.3 消減云影響的波段比值法 85
4.3.1 云鄰近效應影響的簡化模型 85
4.3.2 基于模擬分析確定云影響消減因子 87
4.3.3 基于波段比值消減法的AOD反演與驗證 98
4.4 消減云影響的程輻射法 114
4.4.1 程輻射值的確定方法 114
4.4.2 基于程輻射消減法的AOD反演模型 118
4.4.3 反演分析與驗證 126
第5章 大氣污染氣溶膠顆粒物濃度估算 145
5.1 概述 145
5.2 利用地基激光雷達估算PM2.5 145
5.2.1 PM2.5質量濃度相關因子分析 146
5.2.2 基于多元回歸分析模型估算PM2.5 150
5.2.3 基于隨機森林模型估算PM2.5 155
5.2.4 模型對比分析 156
5.3 利用MODIS AOD產品估算PM10 158
5.3.1 按季節建立PM10估算模型 158
5.3.2 按聚類建立PM10估算模型 160
5.4 利用霾優化變換估算PM10 164
5.4.1 霾優化變換原理 164
5.4.2 晴空線及θc的確定 165
5.4.3 AOD及典型地表覆被對HOT影響的模擬分析 166
5.4.4 HOT估算PM10模型建立 168
5.5 利用歸一化灰霾指數估算PM10 169
5.5.1 灰霾日與非灰霾日土地覆被光譜變化 169
5.5.2 NDHI的構建 170
5.5.3 NDHI估算PM10模型建立 173
第6章 基于MODIS數據的霾及其等級檢測 175
6.1 概述 175
6.2 霾檢測指標與標準 175
6.3 霾檢測指標的遙感估算 177
6.3.1 數據與處理 177
6.3.2 能見度遙感估算 178
6.3.3 相對濕度遙感估算 180
6.4 霾及其等級遙感檢測分析 181
第7章 區域氣溶膠污染變化監測及其影響分析 186
7.1 概述 186
7.2 氣溶膠時空變化特征分析 187
7.2.1 AOD的變化 187
7.2.2 氣溶膠組分的變化 192
7.2.3 氣溶膠的垂直變化 196
7.3 氣溶膠變化的氣象因子影響分析 209
7.3.1 數據與方法 210
7.3.2 氣象數據分析 211
7.3.3 氣溶膠與氣象因子關系分析 216
7.3.4 氣溶膠變化的氣象因子綜合影響分析 219
7.4 氣溶膠域外輸入影響的后向軌跡分析 221
7.4.1 數據與方法 222
7.4.2 氣溶膠輸入路徑分析 224
7.4.3 氣溶膠潛在輸入區域分析 227
7.4.4 氣溶膠域外輸入相對貢獻分析 229
參考文獻 231
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