陳甫:北京霧霾真的改善了?我用衛星遙感圖分析了一下

作者:Blanche    發表日期:2018-07-23 10:04:18

北極星環保網訊:2017年剛過,氣象部門就給我們帶來一個喜訊,北京去年重污染日僅23天PM2.5年均濃度同比降兩成。

文中列出了很多數據,但是那些常用有色眼鏡看中國的(國內的有國外的更多)總是天生對統計數據帶有一種懷疑的態度,但是溝通又是我們需要盡力去做的。

雖然作為一個北京人可以用親身體驗為首都大氣的改善做一份證言,但是作為一個遙感科技工作者還是希望用「有圖有真相」的方式來表達更有意義。

地麵觀測儀器通常能將儀器周邊的霧霾情況測量的比較精確,但是更大範圍就隻能類推了。遙感衛星觀測的範圍比較大,但是畢竟不是直接接觸空氣,隻是通過大氣反射的波譜來獲取信息。因此準確測量霾也挺困難的,比如雲、霧、霾之間的準確區分就不是很容易,正經的學術工作有很多論文等著。

因此本文就簡化成一個更直接的命題——對北京上空的大氣能見度進行分析,這個和普通老百姓的直觀感觀是最接近的,因為大家出門前看看是否需要戴口罩最簡單的方法就是拉開窗簾看看天空。

數據組織

美國的TERRA/AQUA星座是一組非常有用的衛星,它們裝載的MODIS傳感器雖然空間解像度不高但是好處是每天都能訪問地球上任何地方兩次(TERRA上午,AQUA下午)。因為霧霾是一個彌散性較均勻的現象,所以這樣的解像度也就夠用了。

首先收集AQUA衛星2012年(霧霾引發廣泛關注的那一年)和2017年的每日北京數據(設定在六環範圍),將每天的圖像數據進一步縮小成25像素x25像素的縮略圖,然後再排成20個一行的縮略圖表格,這樣一年的北京上空的情況就聚集在一張手機也能看的小圖上了。

2012年每天

2017年每天

雖然已經濃縮了數據,但是直接比較還是有點困難。

排序

雲和霧霾都會導致圖像比正常地物偏亮,所以我們做一個排序,最亮的排前麵,最暗的排後麵。也就是前麵是多雲或者霧霾重的,後麵是比較晴朗的。當然這個隻是一個對北京空氣能見度的一種簡單的評估(冬天和夏天的地表亮度也不同哦,因為太陽的照射角度有差別)。

2012年每天

2017年每天

動畫


本文來源:http://huanbao.bjx.com.cn/news/20180118/875002.shtml

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