基于MODIS气溶胶产品的高分辨率AOD重建研究开题报告

全文总字数：3885字

1. 研究目的与意义（文献综述）

气溶胶（aerosol）通过改变辐射平衡和云量，在区域气候和水文循环中起着至关重要的作用。同时，靠近地面的高浓度气溶胶颗粒会影响空气质量和人类健康[1]。,气溶胶的时间变化规律与空间分布特征受到国内外学者的广泛关注[2]。由于地面监测站数量相对稀少,很难实现大气气溶胶的动态、大范围监测,而卫星遥感可以提供广阔范围内气溶胶的多种信息,通过反演aod空间分布和整体变化趋势来弥补地面监测的缺陷[3]。由于卫星遥感能够提供大范围长时间的大气气溶胶光学厚度（aod）数据，可用来进行大气环境质量的监测。

2014 年 nasa 发布了3km × 3km高空间分率的气溶胶光学厚度产品，该产品较之前10 km产品能够更好的描述气溶胶的梯度分布[4]。该产品是基于暗像元算法的反演，暗像元法在浓密植被（暗目标）上空具有较高的反演准确度，但在地表覆盖类型复杂的高反射率地区（亮目标），在反演过程中难以精确确定地表反射率值，这样导致暗像元法得到的产品具有大面积数据的缺失。为了能够实现对气溶胶更好的监测和有助于pm2.5的估算，应该改善三公里dt的空间覆盖度。

综合比较分析，本次研究拟采用十公里深蓝算法反演的aod和modis三公里暗目标法反演的aod进行时空融合。深蓝算法提出，在干旱、半干旱、城市等地区的地表反射率在红光和近红外波段相对较高，而同样目标在蓝光波段相对较暗，并且利用了气溶胶的吸收特性，使得暗目标的总反射率变亮，而亮目标的总反射率变暗，基于这种差异建立查找表的方法来反演气溶胶光学厚度及其特性。因此深蓝算法能得到亮地表区的aod，能够弥补暗像元算法的不足。

2. 研究的基本内容与方案

研究内容：由于卫星遥感能够提供大范围长时间的大气气溶胶光学厚度（aod）数据，可用来进行大气环境质量的监测。但由于受气溶胶反演算法的限制和云雪的影响，aod数据存在严重缺失现象。为改善高分辨率日均aod的覆盖度，拟用modis三公里暗目标法反演的aod和十公里深蓝算法反演的aod进行时空融合，从而得到空间覆盖度改善的三公里aod数据集，拟采用modis原数据进行相似度检验，并对融合后的结果进行时空分析。

研究目的：本次研究主要目的为利用不同算法的aod产品改善modis aod3km产品的逐日覆盖度，利用覆盖度更完善的产品对中国进行时空分析，分析aod的时空分布情况。

3. 研究计划与安排

4. 参考文献（12篇以上）

[1]tao, minghui,chen, liangfu,wang, zifeng,tao, jinhua,che,huizheng,wang, xinhui,wang, yang. comparison and evaluation of the modiscollection 6 aerosol data in china[j]. journal of geophysical research.atmospheres,2015,120(14).

[2]齐玉磊,葛觐铭,黄建平.北方地区modis和misr与aeronet气溶胶光学厚度的比较及其时空分布分析[j].科学通报,2013,58(17):1670-1679

[3]景悦,孙艳玲,付宏臣,等.2018.2010—2016年京津冀aod 时空变化及其影响因子分析[j].环境科学与技术,41 (8):104-113