大气污染对城市能见度影响研究的理论与实践

首先从理论上探讨了颗粒物及气态污染物对能见度的影响,论述了城市大气光化学反应过程中的气粒转化过程。此外,选取4个气象参数:风速、气温、气压和相对湿度,及3个大气污染指标:SO2、NOx、PM10,与晴天水平能见度进行了相关分析,并建立回归方程。初步分析表明,城市能见度除受大气污染的影晌外,还与湿度、风速、风向等气象条件及雾、降水、浮尘等天气有密切关系,它主要是大中小尺度天气和大气环境共同作用的结果,在一定条件下,它与PM10和SO2有较为明显的相关性。

高光谱遥感的应用研究

在简单介绍星载和机载高光谱遥感技术的原理和国内外常用的成像光谱仪基础上,较详细地介绍了高光谱遥感在大气环境研究、城市下垫面特征和环境分析、海洋及内陆水环境监测、植被与生态研究、地质矿产调查、突发事件和环境危害等方面的应用；特别介绍了我国科学家在这些应用领域中所取得的成就．并指出了在应用中所涉及到的有关基础理论、图谱信息和定量分析方面应进一步探索和研究的难题．

上海城市热岛效应的特征分析

根据上海市城区和郊区的6个DSVIS自动气象观测仪,1998、1999年两年观测记录,分析了近年来上海市城市热岛的变化特征。结果表明:上海市全年出现城市热岛的概率为85二3％,大多数的热岛强度约为2-3C,有时可以达到3-SC,最大热岛强度可达737℃;上海市城市热岛可分为A、B两大类,A类日变化较平稳,强度较弱,主要发生在春夏季节2而B类有明显的日变化,强度较大,基本上发生在秋冬季节、上海市城市热岛的季节和年际变化都很明显,平均热岛强度一般冬季较大,而且可能有逐年增强的趋势,将会给大气环境带来新的问题。

高师“气象学与气候学”课程教学体系修改与教学

二十世纪80年代以来，人类正面临着人口、资源和环境等一系列全球性重大问题的挑战。与现代科学整体化、综合化发展的趋势相一致，地理学在长期分化，强调部门地理的发展之后，重新又开始重视整体性的综合研究。这一期间，一些学者坚持不渝地倡导建立以地球表层系统为研究对象的新学科体系——地理科学，引起了广大地理学界的密切关注。

基于GIS的上海市景观格局梯度分析

定量分析景观格局及其变化对于监测和评价城市化的生态后果十分重要。该研究应用基于GIS的梯度分析与景观指数相结合的方法定量分析了上海市城市化的空间格局。沿一条自西向东 6 4km长 6km宽和另一条自南向北 6 6km长 6km宽的样带 ,应用移动窗口计算了一系列景观指数。结果表明 ,城市化的空间格局可以用梯度分析与景观指数来定量 ,不同的土地利用类型沿景观格局梯度确实表现出明显的“空间特征”。多项景观指数可准确地、定量地指示上海地区东西和南北发展轴线上城市化的前沿和城市景观梯度分异的特征。城市化的总体格局是随着城市化程度增加 ,景观在组分上更多样化 ,形状上更为复杂以及生态学上更破碎化。此外 ,该文显示的上海市城市化景观格局比较符合同心圆论的城市发展理论 ,研究结果支持斑块密度随城市化程度而增加 ,斑块大小和景观连接度则下降的假说 ,但与随人类干预程度增强 ,斑块形状变得更规则的假说不相符和 ,因此 。

上海城市热岛的变化特征分析

利用最近安装于上海城区和近郊的Davis自动气象观测每半小时一次详细的记录,对上海市城市热岛的变化特征进行了初步分析。结果表明:上海市城市热岛全年出现概率为87.8 %,月平均热岛强度值大于0.8 ℃;热岛强度日变化明显,存在24小时的主要周期和12小时的次周期,一般是夜间热岛强于白天;其季节变化亦较显著,平均热岛强度秋冬季节较强,夏季较弱;热岛中心存在位置漂移现象。

上海市氮氧化物污染与气象条件关系特征分析

根据上海市 1 998- 2 0 0 0年 NOx浓度监测数据 ,对其月变化、城乡差异进行分析。将 NOx 浓度最低、最高月份值与气象条件进行了对比。结果表明 ,NOx浓度年内月变化呈“U”型 ,在冬季出现最高值 ,夏、秋季较低。其原因主要是冬季稳定型气象条件出现频率高 ,不利于污染物扩散 ;夏、秋季则相反。应用 SPSS统计分析软件 ,对 NOx浓度与各气象要素进行相关分析。结果表明 ,NOx 浓度与风速有很强的负相关性 ,与气温、气压、太阳辐射等要素也有明显的相关性。在此基础上 ,提出了 NOx浓度的气象学预报模式。 NOx浓度城乡差异明显 ,城区高于郊区。因为 NOx的主要来源为机动车排放 ,集中于城区 ;另外郊区建筑物不像城区那么密集 ,扩散条件比较好。

基于遥感的上海城市热岛效应与植被的关系研究

选择2001年3月和7月上海地区的陆地卫星ETM+影像,利用ETM+热红外亮温计算模式将6波段影像灰度值转换成像元亮温,由此直接表征地表温度分布,对城市亮温热岛的空间分布特征、强度变化及其相关影响因素进行了概括.通过提取归一化植被指数(NDVI),并基于统计方法对不同下垫面类型的局域亮温和NDVI进行回归分析,一致证明亮温与植被水平呈明显负相关,且植被降低下垫面温度的效果夏季强于春季;对回归方程斜率的比较又揭示出植被对地面温度的影响受下垫面用地类型结构的制约;增加相同水平的植被,夏季白天降温程度在植被面积占优势的地区不及非植被或少植被区.建议应根据不同类型的下垫面环境进行针对性的植被规划.

遥感图像格式GeoTIFF解析

介绍了TIFF格式的图像格式,GeoTIFF中GeoKey的存储结构和GeoTIFF支持的3种坐标空间,并引出了六大GeoTag(地理标志域),描述了它们的具体含义和相互关系.介绍了坐标转换和地理编码.最后阐述了GeoTIFF的优点及其应用前景.

工业点源大气污染扩散空间信息系统

开发了一个基于高斯扩散的大气污染扩散空间信息系统,用于模拟工业点源污染对区域大气质量的影响。该工业点源污染模型包括工业点源数据库、扩散参数、气象条件和大气质量评价4个主要数据库。用该模型计算上海市主要工业区的SO2排放,结果表明,该模型为模拟SO2污染扩散提供了一个有效便捷的方法。

上海地区气溶胶特征及MODIS气溶胶产品在能见度中的应用

利用气象站点能见度的历史资料和美国国家宇航局的MODIS卫星遥感手段获取10km×10km分辨率的气溶胶光学厚度(AOD)资料,建立二者的季节平均关系,得到了上海地区季节变化的气溶胶标高,并利用标高数据和AOD的季节分布,反演出上海地区季节变化的区域能见度分布,研究了近地层大气气溶胶与地面能见度的关系,分析了上海地区AOD的特征及能见度的时空分布特征。结果显示:上海地区冬春季平均能见度较差,外环线以内能见度在10km以下;低能见度中心分布明显。

上海市城市热岛效应的时间多尺度特征

取上海市区各站点的平均温度与近郊站点的温度之差作为衡量城市热岛强度的指标,利用上海市城区和郊区的6个Davis自动气象观测仪每小时观测的记录,对2000年的温差序列进行小波变换,分析上海市城市热岛强度时间-频率的多时间尺度的演变规律.结果表明:小波分析能在波幅的时间-尺度图上进行宏观分析,低频小波波幅的发展、加强与城市热岛的强弱相对应.上海城市热岛的周期变化在时间域上分布不均匀,冬季热岛变化以14h和26h尺度为主,而夏季以12h和28h尺度较为明显.同一尺度上冬季上海市热岛强度变化明显,变化幅度大(热岛强度最大达5.6℃),相对应的波的振荡频率快,振幅较大;夏季反之.

暴雨模拟中积云对流参数化方案的对比试验

利用WRF中尺度数值预报模式,选用七种微物理方案及网格嵌套技术分别与Kain-Fritsch(new Eta)、Betts-Miller-Janjic、Grell-Devenyi(简称KF、BMJ、GD方案)三种积云对流参数方案匹配,对2007年6月1—2日湖南南部的暴雨过程进行了模拟试验。模拟结果表明:选用Lin等微物理方案和三种积云方案,采用20 km的格点分辨率,基本上可以模拟这场暴雨的范围,且采用网格嵌套技术的模拟结果优于未采用嵌套的模拟结果;其中KF方案模拟的强降水位置、强度与实况比较接近;BMJ方案模拟的强降水范围偏大、强度偏强,位置偏南,上述两种方案都不同程度地存在着虚假的暴雨中心;GD方案模拟的强降水范围、强度均偏小。

高光谱图像光谱域噪声检测与去除的DSGF方法

高光谱遥感图像中不仅存在空间域噪声而且存在光谱域噪声.传统的图像滤波仅对图像空间域噪声进行处理,而不能去除光谱域噪声,为改进这种状况,提出了DSGF(Derivative based Savitzky-Golay F ilter)方法.首先,基于反射率光谱的二阶导数对反射率光谱各波段噪声大小进行判定,然后用不同大小平滑窗的Savitzky-Golay滤波器对反射率光谱作两步滤波.对高光谱图像进行的逐像元DSGF滤波,在去除光谱域中噪声的同时,保留了图像反射率光谱的大部分细微特征.

城市大气污染特征及其与气象因子的关系--以济南、青岛市为例

根据2001年1月1日至2009年12月31日济南、青岛的空气污染指数(API)日报资料,运用统计分析的方法,对2市的API月、季变化特征与年际变化趋势等进行了分析,并进一步探讨了API与各气象因子的相关关系。研究结果表明:(1)青岛空气质量总体上优于济南;(2)济南、青岛具有明显而相似的API月、季变化特征,具体表现为7、8月API最低,1、3、12月API相对最高,API季节变化特征说明2市冬季空气质量最差,其次是春季和秋季,夏季空气质量最好;(3)总体来说,济南、青岛API年均值呈下降趋势,即空气质量在逐渐改善;(4)不同季节影响空气质量的气象因子并不相同,其中起主要作用气象因子为气温、风速和相对湿度。

三江源地区草地退化对中国区域气候影响的数值模拟研究

人类活动导致的土地利用变化是区域气候变化的一个重要驱动因素。位于青藏高原腹地的三江源地区,生态系统十分脆弱,其独特的地理位置决定了源区的生态环境对中国乃至全球的气候变化、生态环境均有十分重要的影响。该研究应用区域气候模式RegCM3,通过两组数值模拟试验结果的对比分析,探讨三江源地区的草地退化对中国区域气候的影响。模拟试验的区域模式水平分辨率为60 km,模拟区域中心位于35°N,105°E,水平格点数为92×82,相当于5520 km×4920 km的范围。研究结果表明:RegCM3对中国区域气候具有较好的模拟能力,能够用于定量研究土地利用变化对区域气候的影响。三江源地区的草地退化引起的气候变化在不同的地区是不一致的,变化最明显的地区是青藏高原地区。草地退化将会引起青藏高原地区的冬季降温和其他季节升温,气温变化最显著的季节是春季(0.46℃),冬季变化最小(0.03℃);三江源地区的草地退化对中国中、东部地区的气候影响较复杂,主要表现为夏季长江以北地区有不同程度的升、降温现象。由于青藏高原夏季热源作用的加强,导致夏季青藏高原低层大气的热低压有所加强,太平洋副热带高压向东退缩。降水量的变化主要表现在夏季降水的普遍减少。草地退化后,青藏高原地区的气候有向暖干方向发展的趋势。

上海市扬尘污染源遥感解译及其管理信息系统

利用遥感影像资料,分析了上海市扬尘污染源的空间分布特征与规律,并计算了上海市主要扬尘源的起尘量。利用获取的基础数据,建立了上海市扬尘污染源管理地理信息系统,为上海市扬尘污染源的控制管理提供了依据。

一种遥感图像的坐标转换方法

在遥感应用中,要将遥感影像的空间信息转换到其他坐标系中,一般通过几何校正来实现。这种方法工作量大而且不可避免会引入新的误差。本文从坐标转换的角度出发,通过事先计算两个坐标系之间的转换参数,结合遥感影像中储存空间信息的方式,推导出遥感图像坐标转换的计算公式,并由此推导出根据坐标转换参数计算重采样像元坐标变换函数。根据本文提出方法,可以很方便地实现遥感图像的坐标转换,将遥感图像的空间信息转换到不同坐标系下。

在建筑物内部空间中应用GIS辅助视频监控

介绍了一种在建筑物内部空间利用GIS辅助视频监控的新方法。此方法通过一个结点弧段网络模型表示建筑物内部的可达空间,利用一个新颖的拓扑数据结构建立和维护可达空间与视频监控设备之间的空间位置关系。在建立结点弧段网络模型时,考虑了不同的情景,如楼层之间的空间及大型开敞空间等。基于此种模型及数据结构,描述了一个利用此方法进行快速定位可疑移动目标的实例及其实现过程。

区域气候模式对我国中、东部夏季气候的数值模拟

利用高分辨率的区域气候模式RegCM3(ICTP,2004年)对1994、1997、1998年我国夏季(6～8月)气候进行了数值模拟试验,并对比分析了不同积云对流方案对降水场模拟结果的影响。结果表明:该模式能够较真实地描述出我国夏季温度场的主要高、低温中心及月际变化,但模拟的气温场偏低;选择不同的积云对流方案对降水的模拟结果影响很大,采用Grell积云对流方案模拟出的我国夏季降水场最接近观测场,较好地模拟出我国东部地区夏季主要雨带的大致位置及变化,但雨带的位置偏南、中心降水量值偏大;500 hPa位势高度场的模拟结果和实际观测场较为一致,但西风带的位置偏南,相应地副热带高压588位势什米线位置较观测场向东南偏移。