[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

说明书

本发明公开了一种结合卫星遥感与车载观测的大气污染企业识别方法，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，结合历史数据，实现大气污染异常区域的提取；S2.结合大气污染异常区域的路网数据，设计并开展车载走航观测；S3.提取走航路线的污染物浓度，计算其排放量，实现浓度场重构；S4.利用高分辨率卫星数据，识别大气污染企业。本发明的方法针对大气污染异常区域能够快速、方便的实现大气污染企业的识别，为生态环境执法、污染物溯源提供了数据源。

技术领域

本发明涉及大气遥感技术领域，尤其涉及一种结合卫星遥感与车载观测的大气污染企业识别方法。

背景技术

我国大气污染程度越发严重，分析认为，目前我国大气污染的主要来自于工业端排放，从我国大气污染排放量来看，2000-2011年，中国工业废气排放量年均增速为19.06％，由2000年的138145亿标立方米增长至2011年的674509亿标立方米，11年间增长了2.39倍。

而由于我国环境治理中，仅水污染与固体废弃物治理的市场化程度较高，其余如大气污染治理由于易受天气影响并且会在不同地域间转移，因此一直以来，对大气污染治理的积极性较低，这部分市场也较为薄弱，但随着华北地区出现的大量雾霾天气，这一现象引发了社会对大气污染的关注。

目前，环保部门监管企业的废气排放现象，只是通过实地检查的方法来发现污染企业，对中小型大气污染企业的偷排现象不能有效遏制，大气污染得不到根本的整治，为了从根源上改善大气环境，现提供一种结合卫星遥感与车载观测的大气污染企业识别方法。

发明内容

本发明的目的在于提供一种结合卫星遥感与车载观测的大气污染企业识别方法，通过利用卫星遥感和车载观测系统结合，对于分布较散的中小大气污染企业能够实现精准识别，可为重点区域的大气污染企业环境监管提供重要科技支撑，有效服务于大气污染重点区域精准治污和空气质量的改善。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种结合卫星遥感与车载观测的大气污染企业识别方法，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；