[发明专利]一种结合卫星遥感与车载观测的大气污染企业识别方法

权利要求书

1.一种结合卫星遥感与车载观测的大气污染企业识别方法，其特征在于，该方法包括步骤：

S1.利用高光谱卫星遥感监测的气态污染物浓度空间分布，通过与往年的卫星观测历史数据比较，发现气态污染物浓度值异常升高像元，实现大气污染异常区域的提取；

S1.1利用高光谱卫星在紫外可见波段的观测数据，提取重点关注城市或区域的二氧化氮、二氧化硫气态污染物浓度的空间分布状况；

S1.2收集高光谱卫星的二氧化氮、二氧化硫气态污染物浓度的历史数据，统计分析重点关注城市或区域气态污染物的年均、月均分布及其直方图，根据气态污染物的理化特性，及其设定每月的气态污染物浓度超标阈值；

S1.3根据S1.2所述的气态污染物浓度超标阈值，提取气态污染物浓度超标像元，计算超标像元气态污染物浓度与该像元历史月均值的比值，剔除历史数据较高的像元；计算超标像元气态污染物浓度与周围3*3范围像元平均值的比值，选取超出背景像元的超标像元作为大气污染异常区域；

S2.结合大气污染异常区域的路网数据，根据气态污染物的车载观测平台特点，设计走航观测路线，并且开展车载走航观测；

S2.1结合大气污染异常区域的路网数据，避开城市主干道及扬尘较重的乡村大陆，远离电厂大型污染源，根据气态污染物的车载观测平台特点，采用闭合路径和下风口监测相结合的方法，设计走航观测路线；

S2.2车载观测平台包括紫外成像DOAS、车载DOAS、车载FTIR系统以及GPS系统和气象仪器车载观测仪器，能够对气态污染物浓度、垂直分布及观测位置、车速、风速、风向数据进行采集；

S2.3根据走航观测路线，选择晴朗无云、无降水、风力在四级以下的时段，开展车载走航观测，收集走航路线的气态污染物观测数据和气象数据，同时释放探空气球获得气象要素的垂直分布情况，并利用车载GPS采集位置信息；

S3.计算走航路线的气态污染物浓度，然后结合车速和风速风向估算污染物的排放通量，实现浓度场重构，确定气态污染物的排放源区；

S3.1利用走航观测到的紫外、可见和近红外波段的高光谱观测数据，采用差分吸收光谱、最优化估计方法计算二氧化氮、二氧化硫、VOCs气态污染物的柱浓度及其垂直分布；

S3.2基于变分精细插值技术，对车载移动平台获取的观测路径上的气态污染物垂直柱浓度数据与近地面浓度数据进行数据网格化同化，考虑风场和大气污染物扩散函数，重构区域气态污染物浓度水平分布，确定气态污染物的排放源区；

S4.利用高分二号高分辨率卫星的多光谱观测数据，在排放源区内，根据大气污染企业的解译特征，去除农田、水体、居民区域，识别大气污染企业；

S4.1在气态污染物的排放源区，利用高分二号高分辨率卫星的多光谱数据，计算NDVI指数，设定阈值，自动去除农田、水体区域；

S4.2根据大气污染企业的在几何、纹理、光谱方面的解译特征，在排放源区识别大气污染企业，勾画企业区域，并初步判定企业类型。