摘要：利用NO₂在藍(lán)光波段存在吸收峰谷結(jié)構(gòu)這一特征，采用回歸分析的方法，借助ERDAS空間建模功能，反演蘭州市NO₂的空間分布。結(jié)果表明，NO₂濃度與LANDSAT衛(wèi)星藍(lán)光波段象元灰度值（DN）存在負(fù)相關(guān)關(guān)系；蘭州市西固區(qū)、安寧區(qū)和城關(guān)區(qū)雁灘鄉(xiāng)NO₂污染嚴(yán)重，城關(guān)區(qū)其他地區(qū)和七里河區(qū)污染較輕；這一模型可用于監(jiān)測(cè)蘭州市的NO₂時(shí)空變化。

關(guān)鍵詞：GIS  RS  NO₂  蘭州 時(shí)空分布

NO₂在大氣中是一種微量氣體，但對(duì)環(huán)境和人類生活卻有著非常重要的影響。它參與平流層中臭氧的光化學(xué)反應(yīng)，消耗平流層的臭氧；在對(duì)流層中，與OH自由基的作用，促進(jìn)了大氣光化學(xué)煙霧的產(chǎn)生，與SO₂等氣體作用形成酸雨，危害地面生物和人類健康。因此，國際上大氣和環(huán)境科學(xué)家特別關(guān)注NO₂含量的變化，各環(huán)境監(jiān)測(cè)站的空氣質(zhì)量評(píng)價(jià)數(shù)據(jù)中，NO_x（主要是NO₂）濃度是一個(gè)基本指標(biāo)^[1]。

運(yùn)用衛(wèi)星RS進(jìn)行污染物的監(jiān)測(cè)、研究，需要對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行選擇。在對(duì)氣溶膠的研究方面，國際和國內(nèi)的多數(shù)研究者采用的是NASA發(fā)射的Terra衛(wèi)星承載的MODIS傳感器，該傳感器具有36個(gè)通道，覆蓋了紫外、可見、近紅外、紅外等通道，為反演氣溶膠和地表特征提供了豐富的信息^[2-7]。馬玉芹等[8]運(yùn)用GIS對(duì)長春市NO_x時(shí)空變化進(jìn)行了研究，成功建立了長春NO_x的監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。王顯紅等^[9]描述和分析了重慶主城區(qū)大氣SO₂的分布，采用了GIS的泰勒多邊形分析和區(qū)域插值對(duì)大氣監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，避免以點(diǎn)代面，使大氣污染物的分布更合理。余梓木等[10]采用了GIS多因子要素綜合分析方式，建立了上海市中心城區(qū)的顆粒物污染狀況的動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

國際上對(duì)污染物數(shù)據(jù)與衛(wèi)星數(shù)據(jù)間的相關(guān)性研究較早。ANTHONY等^[11]在對(duì)斯特拉斯堡市衛(wèi)星數(shù)據(jù)和污染物濃度相關(guān)性研究分析中表明，SO2和所有波段的衛(wèi)星數(shù)據(jù)間的相關(guān)性比較微弱。NO₂、NO、PM10等污染物，呈負(fù)相關(guān)。

為了更好的遏制NO₂為主的NO_x污染，制定合理的措施，必須對(duì)蘭州市的NO₂時(shí)空變化有清楚的認(rèn)識(shí)。由于NO₂在450 nm處有明顯的峰谷結(jié)構(gòu)，450 nm是LANDSAT衛(wèi)星的藍(lán)光波段，因此本文利用衛(wèi)星藍(lán)光波段數(shù)據(jù)與地面觀測(cè)值進(jìn)行回歸，經(jīng)過空間建模，對(duì)蘭州市的NO₂濃度空間分布進(jìn)行了反演。本實(shí)驗(yàn)與以往實(shí)驗(yàn)的不同之處在于采用的分辨率為30 m的LANDSAT衛(wèi)星影像，與MODIS影像相比，TM影像的分辨率高，更具有可觀性。由于國內(nèi)外學(xué)者對(duì)大氣的研究多采用氣象衛(wèi)星MODIS，而對(duì)應(yīng)用LANDSAT陸地資源衛(wèi)星進(jìn)行大氣方面的研究較少，所以本文采用了利用較少的LANDSAT衛(wèi)星影像，同時(shí)也是對(duì)應(yīng)用GIS和RS技術(shù)對(duì)大氣污染進(jìn)行面層次上的監(jiān)測(cè)和建立相應(yīng)的系統(tǒng)進(jìn)行探討，為污染防治和治理提供一個(gè)平臺(tái)。
 

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