地铁站点有害气体扩散三维可视化研究

本文运用高斯烟羽模型对地铁站点有害气体扩散事故进行三维模拟,计算出了有害气体在各个方向上的扩散距离和任意特定点的的气体浓度,并在三维场景中显示出了等浓度有害气体的扩散范围,以及有害气体扩散事故的三维影响范围。研究结果表明,运用高斯烟羽模型和GIS技术,能够在三维场景中更加直观地表示出有害气体在三维空间上的扩散范围。同时,论文实现并扩展了高斯烟羽模型在三维中的应用。     

温室气体星载被动遥感探测载荷研究进展

应对CO₂和CH₄等温室气体含量增加导致的全球气候变暖问题,促进碳减排已成为全球共识。建立完善的碳监测体系,利用星载平台进行被动遥感探测是当前温室气体观测的主要手段之一。本文以在轨成功应用的星载被动遥感探测载荷3种技术体制为基线,介绍了有效载荷的仪器指标,分析比较了各种技术的优缺点,结合未来温室气体探测计划,总结了温室气体星载被动遥感探测的发展趋势。将高分五号卫星大气主要温室气体监测仪在轨表现与新型干涉成像光谱技术相结合,分析其在高光谱分辨、高信噪比基础上进一步实现高空间分辨率的可行性,为研制具有实时动态、不同细分程度区域的碳监测能力的下一代温室气体载荷提供可能。     

大气环境卫星温室气体和气溶胶协同观测综述

人类排放的温室气体和气溶胶是造成全球气候变暖和大气环境恶化的主要因素,也是大气环境卫星遥感的核心探测目标。与传统的单一探测目标卫星相比,实现同平台的大气温室气体和气溶胶协同监测,对于提高温室气体卫星反演精度、改善“自上而下”碳源汇估算、提升温室气体和气溶胶的人为/自然源区分能力具有重要意义,也是各国航天机构积极发展的空间探测手段。本文对欧、日、中、美等具备温室气体和气溶胶协同监测能力的卫星进行系统的介绍,包括卫星平台、传感器、处理算法和质控验证。按照卫星监测任务和传感器用途,将其分为大气综合探测卫星和温室气体监测卫星两大类,并从碳中和行动和大气环境综合治理等需求出发,提出温室气体和气溶胶协同观测星座（GACOC）的概念及其发展方向,包括主被动卫星组网观测、温室气体和气溶胶高精度联合反演算法、人为排放源识别和定量监测等应用。     

温室气体的卫星遥感—进展与趋势

二氧化碳和甲烷减排是控制全球增温最核心的手段,传统的人为碳排放计算主要依赖于在线监测和清单算法,2019年第49届1PCC全会明确了利用大气观测通过"自上而下"通量计算对排放清单进行支撑和验证,因此了解大气遥感碳监测发展趋势以及同化反演技术方法成为了中国应对国际气候变化事务亟待探明的重要问题.根据卫星遥感技术发展进程和...     

大气环境卫星污染气体和大气颗粒物协同观测综述

空气污染作为一种重要的环境问题,直接影响人们的日常生活和身体健康。随着污染气体和颗粒物观测技术的逐步成熟,基于卫星平台的近地层大气污染物监测得到了快速的发展。本文概括性描述了大气环境关注的污染气体和大气颗粒物的主流遥感方法,对各方法的适用场景及优缺点进行了评述。尽管差分吸收光谱方法对污染气体的监测十分有效,但最优估计算法可进一步从多光谱信息中提取部分污染气体（例如：臭氧O₃、一氧化碳CO等）的分层信息,有助于更细致地刻画污染气体在整层大气中的垂直分布。对于大气颗粒物遥感方法,采用不同的技术手段进行地气解耦是算法的核心问题,增加光谱、角度、偏振以及时间序列信息都可有效增加算法的地气解耦能力。基于对污染气体和大气颗粒物反演算法的总结,从污染气体和颗粒物协同观测的角度对卫星平台及传感器的发展历程进行了梳理,论述了紫外、红外以及可见光波段的传感器协同观测的优势,展望了未来静止卫星星座的高时空分辨率大气污染监测能力以及中国卫星的贡献。还探讨了以近地面大气污染物监测卫星探测技术及遥感算法亟待解决的问题以及未来的可能发展方向。     

危化品气体泄漏事故的扩散模拟研究与实现

在工业生产中,常常需要储存氯气、氨、甲烷、硫化氢等危险性气体,这些物质易燃易爆、有毒有害,一旦泄漏,将污染环境,并对周围居民带来危害。本文运用ArcEngine9.3作为GIS组件,用高级语言C#.NET,利用高斯模型算出事发地点周围一定区域规则格网内格网格点的浓度值,利用等值线算法在GIS电子地图上动态模拟某泄漏气体在某扩散时刻的警戒、危险和致死区域,并自动查询和统计警戒区域内受影响的单位和重要设施等,为事故发生后的应急决策和救援行动等提供技术支持和信息支持。     

用太阳光谱遥测大气污染气体NO_2的含量

利用地面可见光 (4 30— 45 0nm)波段的太阳光谱和大气上界的参考太阳光谱 ,反演出大气中NO2 的柱总含量 ,得到了该地区上空NO2 含量及其变化 ,其变化与当地环境监测站用常规法测量的NO2 浓度的变化基本一致。该文介绍了测量仪器、测量原理和部分测量结果     

基于ArcEngine高斯烟团气体扩散模型的模拟实现

采用ArcGIS Engine（ArcEngine）组件式地理信息系统开发方法,实现了高斯烟团气体扩散模型的空间动态模拟,分析计算了气体扩散过程中的各关键参数。     

澳大利亚昆士兰州开展陆上温室气体储藏勘查招标活动

本文简要介绍了澳大利亚昆士兰州开展陆上温室气体地质储藏勘查招标活动的背景情况和温室气体储藏法的基本内容,在此基础上,讨论了昆士兰州开展二氧化碳储藏勘查许可证招标行动的意义及给我国的启示。     

加拿大大力拉动国内地热能需求，减少温室气体排放

随着燃料价格一路攀升,环境友好、能源高效的地源热泵使用日益受到欢迎。 加拿大地源热泵联合组织（Canada GeoExchange Coalition）与加拿大政府联手促进研发地热技术。过去几年,加拿大国内地能市场需求每年增长40％～55％,美国增长8％～12％。     

基于三维GIS的气体扩散应急分析研究与设计

基于三维GIS系统,实现危化品气体扩散模拟、应急辅助决策和应急分析流程等功能,采用高斯模型算法,结合影响因子,计算出一定范围格网内的浓度值,结合三维粒子渲染技术将气体扩散的范围和粒子浓度分布情况在三维场景中呈现出来,自动查询统计受影响区域内的防护目标和危险源信息,旨在为突发性气体泄漏事故提供科学、精准、可视化的数据和平台支撑。     

黄河流域七大城市群污染气体时空变化特征卫星遥感监测

为探究黄河流域大气污染的时空演变特征,本文从城市群角度出发,选取HCHO、NO₂及SO₂为诊断指标,对比分析2005—2019年七大城市群OMI观测对流层HCHO、NO₂及边界层SO₂柱浓度的年、季、月变化。研究揭示,流域内：①HCHO、NO₂及SO₂柱浓度高值区均集中在山东半岛城市群、中原城市群、晋中城市群南部和关中平原城市群东部。②HCHO柱浓度在2005—2019年呈波动上升趋势,七大城市群的月变化均呈单峰结构,且夏季高、冬季低、春季和秋季相当。③NO₂柱浓度在2005—2011年呈上升趋势,仅2008年出现短暂小幅下降。2011年执行《火电厂大气污染物排放标准》（GB 13223—2011）后,呼包鄂榆、宁夏沿黄和晋中城市群开始大幅下降,山东半岛（2012年有小幅下降）、中原和关中平原城市群则在2013年《大气污染防治行动计划》实施后才开始大幅下降。月变化呈开口向上抛物线形态,浓度越高单峰结构越明显,且冬季高、夏季低、春季和秋季相当。④SO₂柱浓度在2007年达到顶峰,2008年开始大幅下降,2010年后呈波动下降趋势,月变化、季变化均与NO₂相似。黄河流域上游的兰西和宁夏沿黄城市群、上中游交界处的呼包鄂榆城市群空气质量较好,中游的关中平原和晋中城市群次之,中下游交界处的中原城市群和下游山东半岛城市群则较差。     

用太阳光谱遥测大气污染气体NO2的含量

利用地面可见光（430－450m)波段的太阳光谱和大气上界的参考太际光谱，反演出大气中NO2的柱总含量，得到了该地区上空NO2含量及其变化，其变化与当地环境监测站用常规法测量的NO2浓度的变化基本一致，该文介绍了测量仪器，测量原理和部分测量结果。     

中国海洋上空细粒子气溶胶与短寿命痕量气体的时空关系

定量分析气溶胶与痕量气体之间的时空变化关系有助于进一步研究气粒转化。本文采用2006年—2015年MODIS气溶胶光学厚度(AOD)、细粒子模态比(FMF)和OMI痕量气体(SO_2、NO_2和HCHO)数据,对黄海、东海和南海区域上空的细粒子气溶胶与痕量气体进行定量分析。先对气溶胶和痕量气体作均值分析发现:AOD_(fine)、SO_2、NO_2和HCHO的均值在黄海、南海、东海均依次减小;再对气溶胶对痕量气体的敏感度分析发现:黄海地区的AOD_(fine)对SO_2最敏感,敏感度为0.424,这与中国东部沿海城市的人为排放有关;而东海和南海地区对HCHO的敏感度较高,依次为0.664和0.545,主要受东南亚和中国南方地区生物质燃烧影响。最后,对3个区域的气溶胶与痕量气体按季节作相关性分析发现:黄海地区AOD_(fine)在夏秋两季与SO_2的相关性较强(R0.5),主要由于夏秋两季的温湿度大,利于发生气—粒转化;东海地区夏季HCHO与AOD_(fine)相关性较明显(R=0.57);南海春季HCHO与AOD_(fine)相关性较好(R=0.57),呈现出区域与季节性的变化。最终发现,气溶胶与痕量气体随着时空变化存在相关关系。     

减少温室气体排放的重要手段——二氧化碳的地质储存

现在已经确定燃烧化石燃料产生的二氧化碳是全球变暖的主要原因之一,在未来的20-30年,世界大多数国家仍将依赖化石燃料作为主要的能源。因此,21世纪世界社会经济的可持续发展所面临的主要压力和挑战之一是,寻求成本低且有效的方案来减少二氧化碳的排放。如果不能降低温室气体排放水平,将会严重阻碍发展中国家的发     

高分五号痕量气体差分吸收光谱仪的地表UV-B辐照度初步反演

地表UV-B辐照度会对地球生态系统产生非常重要的影响。利用卫星遥感探测，可实现全球地表UV-B辐照度的长期探测，对于生态系统评估和大气科学研究等具有重要意义。目前基于国产卫星的地表UV-B辐照度产品较少，因此本文开展了高分五号卫星大气痕量气体差分吸收光谱仪(EMI)的地表UV-B辐照度的初步反演。首先基于地表UV-B辐照度的敏感性分析结果，建立无气溶胶情况下晴空地表UV-B辐照度查找表。随后提出了云、气溶胶场景下的校正方法，实现了全球地表UV-B辐照度的反演。最后，为验证该算法的准确性，将EMI结果分别与欧洲OMI卫星数据、WOUDC地面站点数据进行了对比，其中与OMI数据的相关系数大于0.9，与WOUDC地面站点数据的相关系数达到0.91。研究结果表明EMI载荷的地表UV-B辐照度产品准确性高，为后续地表UV-B辐照度等相关产品的发布提供研究基础，也证明了该载荷在全球地表紫外辐射时空分布监测应用中的能力。