立体移动走航观测系统在大气环境监测中应用研究

作     者：胡丽莎 

作者单位：淮北师范大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李素文;张帅

授予年度：2020年

学科分类：07[理学] 070602[理学-大气物理学与大气环境] 0706[理学-大气科学] 

主      题：立体移动走航观测系统 大气环境监测 激光雷达 主成分分析 点位优化 

摘      要：近年来随着经济的迅速发展,大气污染问题日益突出,大气环境污染的立体监测已成为目前的研究热点。立体移动走航观测系统以其高效性和灵活性成为了大气环境监测的重要工具,论文主要开展基于车载立体移动走航观测系统在大气环境监测中应用研究。论文首先研究了走航观测系统总体结构,然后分析了车载主要设备的工作原理。基于车载数据展示平台,实现了数据的采集、展示、分析及存储。论文最后给出移动走航观测系统的两个应用实例。应用一:结合空气自动监测站数据和车载激光雷达观测结果,研究了石家庄一次污染输送致污过程,分析了污染过程成因。结合风玫瑰图并叠加颗粒物浓度分析了气象条件;利用MAX-DOAS观测和相对湿度观测设备分析二次转化过程的影响;利用激光雷达和微波辐射计得到边界层高度和逆温分析污染扩散条件;结合后向轨迹分析污染输送来源。应用二:针对现有环境空气监测站点布点不甚合理的问题,提出利用主成分分析方法开展空气质量监测布点优化研究,并建立了安徽省区域空气质量监测网络点位优化综合评价指标。首先利用Arcgis软件进行插值,获得安徽省各区县大气污染物空间分布;然后针对典型重污染过程,分析污染传输通道;利用立体移动观测系统开展走航观测,对传输通道进行验证;最后对安徽省101个县、市中的56个指标进行主成分分析,结果表明PM2.5、O3、工业源、挥发性有机物、人口、生产总值和建筑业等7个主要成分是决定安徽省区域空气质量监测网络点位优化的重要因素。