[发明专利]一种基于多卫星火点的生物质开放燃烧排放动态表征方法

说明书

本发明公开的一种基于多卫星火点的生物质开放燃烧排放动态表征方法，包括以下步骤，通过数据获取模块获取开放燃烧数据，即获得历史排放数据，进而识别长时间序列生物质开放燃烧排放特征和关键影响因素；根据开放燃烧排放特征和关键影响因素，建立基于多卫星监测融合火点的活动水平；基于历史排放与活动水平统计关系，获得开放燃烧相应的排放系数，进而实现生物质开放燃烧排放的动态表征；本发明通过对多卫星监测火点数据的融合，弥补MODIS火点监测的空间分辨率与频次限制，提升火点捕捉率，并作为生物质开放燃烧排放动态表征的活动水平，为生物质开放燃烧排放动态表征提供可靠的、区域差异化的排放系数，实现生物质开放燃烧排放的动态表征。

技术领域

本发明涉及环境保护和空气污染防治的研究领域，特别涉及一种基于多卫星火点的生物质开放燃烧排放动态表征方法。

背景技术

生物质开放燃烧过程中可释放大量污染气体、颗粒物以及温室气体等，从而影响大气环境、人体健康以及气候变化。生物质开放燃烧排放在时空上具有显著的演变性，且可在短时间内大量聚集。以农作物收获季节为例，生物质开放燃烧排放的VOCs为其他大气污染源排放的2倍，同时对PM_2.5的贡献比例高达37％，VOCs的臭氧生成潜势也增大约2倍。因此随着近年来对大气环境质量问题的广泛关注和持续研究，生物质开放燃烧源成为重点关注与管控的大气污染源之一。同时，由于其显著的动态性与随机性特征，生物质开放燃烧排放动态表征既是厘清生物质开放燃烧排放特征的重要手段，也是及时掌握生物质开放燃烧排放特征、评估气候效应、提高空气质量模拟效果和大气污染防控精准施策的迫切需求。

目前，广泛应用的动态生物质开放燃烧排放清单产品多是针对全球尺度、且基于MODIS火点或过火面积为活动水平数据源开发，其空间分辨率从1km到0.25°不等，时间分辨率最高为1天。但是，由于MODIS火点或过火面积产品在时间(每天过境4次)和空间(1km或500m)分辨率上的限制，导致卫星过境时段外的火点以及燃烧尺寸较小的火点无法被有效监测，从而导致上述生物质开放燃烧排放清单产品的排放量存在显著的低估。尤其是针对国内地区，由于国内的生物质开放燃烧多以秸秆露天焚烧(燃烧尺寸和烟气高度均小于其他类型的生物质开放燃烧)为主，其火点监测遗漏问题更为凸显。与此同时，生物质开放燃烧排放在时间上存在显著的日变化特征，而现有的1天时间分辨率清单产品无法充分体现生物质开放燃烧排放的日变化特征。当前国内对生物质开放燃烧排放清单研究中，虽然基于统计数据、调研数据以及卫星火点监测信息降低了上述火点监测遗漏导致的不确定性，但是由于统计和调研数据的滞后性，现有的生物质开放燃烧排放清单还无法满足其在时效性上的应用需求。因此，现有的生物质开放燃烧排放清单存在无法实时精准量化排放以及时空代表性不足的问题。

多源卫星监测火点数据产品的发展和应用为生物质开放燃烧排放的动态化、精准化表征提供了可靠的数据源，但充分体现我国生物质开放燃烧排放特征的准实时生物质开放燃烧排放清单研究尚属空白。尤其是基于多卫星火点监测、针对中国地区的火点融合以充分体现开放燃烧时空演变特征的动态生物质开放燃烧排放清单尤为匮乏。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于多卫星火点的生物质开放燃烧排放动态表征方法，通过对多卫星监测火点数据的融合，弥补MODIS火点监测的空间分辨率与频次限制，提升火点捕捉率，并作为生物质开放燃烧排放动态表征的活动水平。

本发明的目的通过以下的技术方案实现：

一种基于多卫星火点的生物质开放燃烧排放动态表征方法，包括以下步骤，

通过数据获取模块获取开放燃烧排放数据，即获得历史排放数据，进而识别长时间序列生物质开放燃烧排放特征和关键影响因素；

根据开放燃烧排放特征和关键影响因素，建立基于多卫星监测融合火点的活动水平；

基于历史排放与活动水平统计关系，获得生物质开放燃烧相应的排放系数，进而实现生物质开放燃烧排放的动态表征。