基于GF-4数据的杭州城区大气AOD监测研究

应 航，周 斌，于之锋，齐 冰，杜荣光，邓叶青

(1. 杭州师范大学遥感与地球科学研究院，浙江 杭州311121； 2. 浙江省城市湿地与区域变化研究重点实验室，浙江 杭州311121； 3. 杭州市气象局，浙江 杭州310051)

0 引言

气溶胶是指悬浮在大气中沉降速度小、直径为10-3—20 μm的液态或固态粒子[1]，通过吸收、散射太阳辐射等方式直接、间接或半直接影响全球的气候变化[2].随着空气中气溶胶可吸入颗粒的粒径变小，进入呼吸道的内部则越深，通常粒径小于10 μm的颗粒物称为可吸入颗粒物，这些粒子会直接进入呼吸道，粒径6 μm左右的颗粒物可进入呼吸道的深部，粒径2 μm以下会深入细支气管和肺泡，能够直接危害人体健康[3-4].

气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth，AOD)代表整层大气气溶胶颗粒物对可见光的衰减，是垂直方向上消光系数的积分[5].随着卫星遥感技术不断发展，大范围、高分辨率的气溶胶动态实时监测得以实现[6].目前国内外卫星遥感气溶胶光学厚度所使用的卫星数据主要是极轨卫星数据，如AVHRR(Advanced Very High Resolution Radiometer)、POLDER(Polarization and Directionality of the Earth’s Reflectances)、TOMS (Total Ozone Mapping Spectrometer)等.但由于这些传感器在同一个地点观测值较少，空间分辨率基本上都属于公里级别，难以达到有效监测城市上空AOD动态变化特征.当前气溶胶业务化产品时空分辨率较低，无法有效实现精细尺度AOD反演研究.由于气溶胶的分布随时空变化剧烈，因此利用高时空分辨率的高分四号(GF-4)静止轨道卫星进行精细尺度的大气AOD监测研究具有重要意义[7].

目前利用卫星遥感反演气溶胶光学厚度的方法主要有:1)单通道算法(Single-Channel Algorithm)[8-9]；……