遥感技术在大气监测中的应用

遥感技术在大气监测中的应

用

-标准化文件发布号：（9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

遥感技术在大气监测中的应用

大气遥感是利用传感器对大气结构,状态及变化进行监测。大气传感器可

以监测大气中的O3、CO2、SO2、CH4及气溶胶、有害气体的三维分布。这些

物理量通常不可能用遥感手段直接识别。大气监测主要利用的是卫星遥感和航

空遥感平台，主要利用的数据包括遥感集市高分数据GF-1、ZY-3数据、美国

Landsat-MSS、TM数据，法国SPOT-HRV数据以及各种航空遥感数据。

由于水汽、CO2、O3、CH4等微量气体成分具有各自分子所固有的辐射和

吸收光谱,可以通过测量大气的散射、吸收及辐射的光谱而从中识别出来。应用

于大气环境监测的电磁波谱主要是近紫外线到红外线范围(0.4～25μm),以及微

波范围(10～200GHZ)。按照所利用电磁波辐射源的不同,可将大气遥感技术分为

被动式遥感技术和主动式遥感技术。根据遥感平台的不同,大气环境遥感监测又

可分为空基遥感和地基遥感。

1.1大气气溶胶监测

气溶胶是指悬浮在大气中的各种液态或固态微粒。气溶胶粒子的来源很复

杂,地球表面的岩石和土壤风化,海洋表面由于风浪的作用使海水泡沫飞溅而形成

的海盐粒子,植物花粉、孢子,人类燃烧活动和自然火灾(包括火山爆发,森林及农

田火灾)以及工厂排放的气体或发生化学反应而产生的液态或固态粒子等,构成了

来源广泛而又复杂的大气气溶胶体系。气溶胶本身是污染物,同时又是许多有

毒、有害物质的携带者,它的分布在一定程度上反映了大气污染的状况。在对气

溶胶的遥感监测方面,高分辨率的卫星遥感不但提供了监测大气气溶胶的可能性.

1.2有害气体监测

有害气体通常指人为或自然条件下产生的二氧化硫、氟化物、光化学烟雾

等对生物有机体有毒害的气体。利用相关光谱技术可对大气中NO、NO2、SO2

浓度进行监测。监测这3种污染物组分的实际工作波长范围分别是:NO为

195～230nm,NO2为420～450nm,SO2为250～310nm。NOX、CO、CO2、SO2、

O3等污染物及其浓度也可用红外激光2荧光遥感器监测,其监测频率在可见光

至紫外光区域,根据荧光波长和强度可分别作定性和定量监测。

1.3城市热岛监测

它是一种城市热岛遥感NOAA/AVHRR的热AVHRR数据的地面空间(1.1km),

利用NOAA/AVHRR数据只,无法对城市内部微观的热环境进行有效的观测。

LandsatTM数据的热红外波段(10.4～12.5μm)具有较高的空间分辨率(120m),能

够更好地用于城市热岛研究。目前对城市热岛的监测主要有基于温度的热岛监

测方法和基于植被指数的热岛监测方法。基于温度的热岛监测方法是最常用,也

是最直接的方法,根据处理温度手段的不同,又可分为基于亮度温度的检测方法和

基于地表温度的检测方法。

2