大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術及其應用

內容概要

本書介紹了大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術及其應用進展，對國內外大氣環(huán)境遙感衛(wèi)星的發(fā)展現(xiàn)狀、氣溶膠遙感技術和痕量氣體遙感技術的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢進行了研究總結。主要講述了大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感基礎、氣溶膠及其顆粒污染物衛(wèi)星遙感反演技術、污染氣體／溫室氣體衛(wèi)星遙感反演技術、生物質燃燒火點衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術、基于空氣質量模式的區(qū)域環(huán)境空氣質量評價技術，并結合實際研究工作給出了區(qū)域大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感軟件系統(tǒng)及其應用案例。
本書可供環(huán)境遙感監(jiān)測與管理專業(yè)人員參考，也可作為高等院校、科研院所的教學、科研參考用書及相關專業(yè)科技工作者的培訓教材。

書籍目錄

前言
第1章  大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術及其應用進展
  1.1 大氣環(huán)境衛(wèi)星及傳感器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.1.1 國外大氣環(huán)境衛(wèi)星及傳感器發(fā)展現(xiàn)狀
    1.1.2 國內大氣環(huán)境衛(wèi)星及傳感器發(fā)展現(xiàn)狀
  1.2 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2.1 國外大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2.2 國內大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術發(fā)展現(xiàn)狀
  1.3 大氣環(huán)境遙感的應用現(xiàn)狀及趨勢分析
    1.3.1 大氣環(huán)境遙感應用現(xiàn)狀
    1.3.2 大氣環(huán)境遙感發(fā)展趨勢分析
  參考文獻
第2章  大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感基礎
  2.1 電磁波與電磁波譜
    2.1.1 電磁波
    2.1.2 電磁輻射
    2.1.3 電磁波譜
    2.1.4 電磁輻射的傳播
    2.1.5 電磁輻射的測量與度量單位
    2.1.6 輻射的基本定律
  2.2 太陽輻射及大氣輻射
    2.2.1 太陽常數(shù)
    2.2.2 天文輻射
    2.2.3 天文輻射的時空變化特點
    2.2.4 地面輻射
    2.2.5 太陽照射
    2.2.6 太陽輻射光譜
    2.2.7 輻射強度
    2.2.8 大氣逆輻射
    2.2.9 有效輻射
    2.2.10 地面溫度與地面輻射
    2.2.11 太陽輻射能量作用
    2.2.12 大氣的吸收與散射
    2.2.13 大氣折射和透射
  2.3 大氣氣溶膠的光學特性
    2.3.1 大氣氣溶膠
    2.3.2 氣溶膠的特性
  2.4 大氣痕量氣體的光學特性
    2.4.1 大氣痕量氣體
    2.4.2 痕量氣體的光學特性
  2.5 大氣輻射傳輸及模型
    2.5.1 大氣輻射傳輸
    2.5.2 大氣輻射傳輸模型
  2.6 大氣觀測實驗
    2.6.1 太陽分光光度計觀測原理與野外實驗
    2.6.2 多軸DOAS測量系統(tǒng)及野外實驗
    2.6.3 北京地區(qū)大氣觀測超級站
    2.6.4 野外光譜測量實驗
  參考文獻
第3章  大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用
  3.1 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感需求分析
  3.2 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用目標與任務
    3.2.1 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用目標
    3.2.2 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用任務
    3.2.3 主要技術難點和問題
  3.3大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用產品方案
    3.3.1 專題產品
    3.3.2 應用產品
  3.4 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用實施方案
    3.4.1 系統(tǒng)業(yè)務流
    3.4.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流
    3.4.3 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感監(jiān)測應用實施技術路線
  參考文獻
第4章  氣溶膠及其顆粒污染物衛(wèi)星遙感反演技術
  4.1 氣溶膠及其顆粒污染物衛(wèi)星遙感基本原理
    4.1.1 陸地氣溶膠光學遙感原理
    4.1.2 大氣顆粒污染物遙感基本原理
  4.2 基于MODIS數(shù)據(jù)氣溶膠光學厚度衛(wèi)星遙感反演
    4.2.1 原理與處理流程
    4.2.2 算法驗證
  4.3 基于CBERS-02B數(shù)據(jù)氣溶膠光學厚度衛(wèi)星遙感反演
    4.3.1 原理
    4.3.2 處理流程
    4.3.3 算法驗證
  4.4 基于HJ-CCD數(shù)據(jù)氣溶膠光學厚度衛(wèi)星遙感反演
    4.4.1 原理
    4.4.2 處理流程
    4.4.3 算法驗證
  4.5 基于FY-3A的陸上氣溶膠光學厚度衛(wèi)星遙感反演
    4.5.1 原理
    4.5.2 處理流程
    4.5.3 算法驗證
  4.6 基于MODIS及HJ-1的亮目標氣溶膠光學厚度衛(wèi)星遙感反演
    4.6.1 原理
    4.6.2 反演流程
    4.6.3 算法驗證
  4.7 霾光學厚度衛(wèi)星遙感反演
    4.7.1 原理
    4.7.2 處理流程
    4.7.3 算法驗證
  4.8 顆粒 物濃度衛(wèi)星遙感反演
    4.8.1 原理
    4.8.2 處理流程
    4.8.3 算法驗證
  參考文獻
第5章  污染氣體／溫室氣體衛(wèi)星遙感反演技術
  5.1 基于FY-3A的臭氧總量衛(wèi)星遙感反演
    5.1.1 FY-3／TOU臭氧總量反演計算方法
    5.1.2 誤差分析
  5.2 基于FY-3A的臭氧廓線衛(wèi)星遙感反演
    5.2.1 基本原理
    5.2.2 正演計算模型和方法
    5.2.3 反演計算的模型算法與步驟
    5.2.4 誤差分析
  5.3 基于ENVISAT的二氧化氮衛(wèi)星遙感反演
    5.3.1 基本原理
    5.3.2 計算方法
    5.3.3 誤差分析
  5.4 基于AURA的SO2衛(wèi)星遙感反演
    5.4.1 基本原理
    5.4.2 計算方法
    5.4.3 誤差分析
  5.5基于ENVISAT的CO2衛(wèi)星遙感反演
    5.5.1 基本原理
    5.5.2 資料處理方法
    5.5.3 誤差分析
  5.6 甲烷衛(wèi)星遙感反演
    5.6.1 基于最大似然法的甲烷反演方法及其誤差分析
    5.6.2 WFM-DOAS法及其誤差分析
  參考文獻
第6章  生物質燃燒火點衛(wèi)星遙感監(jiān)測技術
  6.1 生物質燃燒概述
  6.2 火點遙感監(jiān)測原理
  6.3 基于MODIS數(shù)據(jù)的火點監(jiān)測
    6.3.1 云檢測及水體像元識別
    6.3.2 潛在火點提取
    6.3.3 基于背景輻射信息火點的提取
  6.4 基于AVHRR數(shù)據(jù)的火點監(jiān)測
    6.4.1 衛(wèi)星數(shù)據(jù)預處理
    6.4.2 潛在火點提取
    6.4.3 真實火點提取
  6.5 基于環(huán)境一號衛(wèi)星紅外相機的火點監(jiān)測
    6.5.1 云檢測及衛(wèi)星掃描角訂正
    6.5.2 火點識別閾值確定
    6.5.3 耀斑點干擾的去除
  6.6 秸稈焚燒監(jiān)測方法
    6.6.1 數(shù)據(jù)提取
    6.6.2 固定火點去除
    6.6.3 重復點剔除
    6.6.4 其他固定火源的去除
  6.7 應用舉例
  參考文獻
第7章  基于空氣質量模式的區(qū)域環(huán)境空氣質量評價技術
  7.1 環(huán)境空氣質量模式發(fā)展概況
  7.2 多尺度空氣質量模式系統(tǒng)RAMS-CMAQ
  7.3 模擬區(qū)域與模式參數(shù)
  7.4 RAMS-CMAQ模擬結果評估與分析
    7.4.1 NO2濃度時空分布與季節(jié)變化特征
    7.4.2 沙塵暴天氣過程個例模擬分析
    7.4.3 氣溶膠濃度空間分布與季節(jié)變化特征分析
  7.5 空氣質量預報
  參考文獻
第8章  區(qū)域大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感軟件系統(tǒng)及其應用
  8.1 區(qū)域環(huán)境空氣質量遙感監(jiān)測系統(tǒng)構建
    8.1.1 系統(tǒng)體系結構
    8.1.2 功能模塊設計
    8.1.3 技術路線
    8.1.4 系統(tǒng)界面舉例
  8.2 區(qū)域大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感軟件系統(tǒng)應用示范
    8.2.1 2009年夏季秸稈焚燒監(jiān)測應用示范結果
    8.2.2 2010年春季沙塵監(jiān)測應用示范結果
    8.2.3 2008～2009年氣溶膠監(jiān)測應用示范
    8.2.4 2010年7～9月珠江三角洲霾綜合監(jiān)測應用示范
    8.2.5 2008～2009年NO2應用示范
    8.2.6 空氣質量評價應用示范

章節(jié)摘錄

版權頁：插圖：第1章 大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術及其應用進展1.1 大氣環(huán)境衛(wèi)星及傳感器發(fā)展現(xiàn)狀1.1.1 國外大氣環(huán)境衛(wèi)星及傳感器發(fā)展現(xiàn)狀1.早期大氣環(huán)境衛(wèi)星及傳感器發(fā)展情況最早用于氣溶膠光學厚度反演的衛(wèi)星傳感器是AVHRR，它是一個5通道的交叉軌道掃描輻射計，1978年開始搭載于美國國家海洋大氣局的極軌衛(wèi)星上飛行；自1981年以來，NOAA下午星上的AVHRR被用于海洋上空氣溶膠光學厚度業(yè)務反演。另一個長期用于探測氣溶膠特性的傳感器是TOMS，最初搭載在1978年發(fā)射的Nimbus-7衛(wèi)星上，并被廣泛用于臭氧總量的遙感。1979年NOAA系列衛(wèi)星開始搭載SBUV傳感器，可連續(xù)監(jiān)測臭氧廓線。2.近期大氣環(huán)境衛(wèi)星及傳感器發(fā)展情況20世紀90年代以來，越來越多搭載于不同衛(wèi)星上的大氣探測傳感器相繼升空，為氣溶膠和痕量氣體等環(huán)境空氣監(jiān)測提供了豐富數(shù)據(jù)源。1995年歐洲空間局（European Space Agency，ESA）發(fā)射的ERS-2衛(wèi)星上搭載了一種新型多角度傳感器ATSR-2，其主要目的是準確測定海面溫度。由于具有與AVHRR相似的通道，并可以從兩個不同角度進行觀測，ATSR-2也可用于氣溶膠反演。1996年日本發(fā)射了第一顆ADEOS衛(wèi)星，星上搭載的法國的POLDER和由美國國家航空航天局（National Aeronauticsand Space Administration，NASA）提供的OCTS，可用于氣溶膠反演；另外，ADEOS衛(wèi)星搭載的IMG傳感器，是第一個高分辨率近紅外對流層探測儀，能夠同時反演多種痕量氣體含量，CO和HNO3是其中較受關注的反演指標。但ADEOS衛(wèi)星運行不到1年，于1997年6月由于衛(wèi)星太陽能電池板的電力供應中斷，停止了收集和傳輸數(shù)據(jù)。1997年，由NASA和ORBIMAGE公司共同研制的SeaWiFS傳感器發(fā)射升空，其目的是獲得全球海洋水色數(shù)據(jù)供全世界漁民使用，可基于地物表面反射的藍波段弱信號反演氣溶膠。還有一些其他的傳感器被用來反演氣溶膠。ICESat上的GLAS雷達被設計用來測量冰面海拔，但是現(xiàn)在也被用來反演氣溶膠垂直廓線（Spinhirneetal.，2005）。

編輯推薦

《大氣環(huán)境衛(wèi)星遙感技術及其應用》由科學出版社出版。

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