1 研究區(qū)與數(shù)據(jù)源介紹

1． 1 研究區(qū)概況

本文以山東省的 3 個(gè)典型城市，青島市、淄博市和濟(jì)南市為研究對(duì)象，開展大氣顆粒物污染與土地覆蓋變化的響應(yīng)分析研究。青島市位于山東省東南部，太平洋西岸，東、南瀕臨黃海，由于海洋環(huán)境的直接調(diào)節(jié)，青島受東南季風(fēng)及海流等因素的影響比較明顯，海洋性氣候顯著，屬于典型的東部沿海城市; 該市經(jīng)濟(jì)發(fā)展迅速，人口分布比較集中。淄博市位于山東省中部，地處暖溫帶，屬半濕潤、半干旱的溫帶季風(fēng)氣候; 是全國重要的石油化工基地，重工業(yè)發(fā)展迅速、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。濟(jì)南市位于山東省西部，南依泰山，北跨黃河，屬于暖溫帶半濕潤季風(fēng)型氣候; 全市工業(yè)、軟件等產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展，旅游資源非常豐富，人口分布集中。3 個(gè)城市橫向分布，由沿海到內(nèi)陸延伸，空間分布規(guī)律明顯( 圖 1) 。

1． 2 數(shù)據(jù)源及預(yù)處理

1． 2． 1 數(shù)據(jù)源介紹

文章所需的數(shù)據(jù)源主要包括 2001—2010 年山東省青島、淄博和濟(jì)南 3 個(gè)城市的大氣顆粒物污染數(shù)據(jù)和土地覆蓋分類數(shù)據(jù)，兩種數(shù)據(jù)主要來源于 MODIS 標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其中還包括 Landsat TM、ETM + 、MODIS 地表反射率產(chǎn)品等輔助數(shù)據(jù)，以上數(shù)據(jù)均統(tǒng)一到同一投影和坐標(biāo)系中，采用的投影為阿爾伯斯圓錐等面積投影( Albers conical equal area projection) ，簡稱阿爾伯斯投影，坐標(biāo)系為 WGS-1984，所有數(shù)據(jù)在處理過程中保證像元大小一致。本文研究所采用的數(shù)據(jù)統(tǒng)一來源于 http: / /ladsweb． nascom． nasa． gov / data / search． html，具體介紹如表 1所示。

本文使用的大氣顆粒物污染數(shù)據(jù)是 MODIS Level 2 中的氣溶膠產(chǎn)品( MOD04) 。MODIS( 中分辨率成像光譜儀) 是搭載在 Terra 和 Aqua 上的重要傳感器，具有 36 個(gè)光譜通道，分布在可見光、近紅外到熱紅外波譜范圍內(nèi)，刈幅寬達(dá)到 2330km。MODIS 數(shù)據(jù)因重訪周期短、數(shù)據(jù)質(zhì)量高的特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用到資源環(huán)境監(jiān)測(cè)、全球氣候變化等多個(gè)方面; 同時(shí)，基于 MODIS 的提取結(jié)果，NASA 業(yè)務(wù)化提供了表觀反射率、云、氣溶膠、土地覆蓋等多種標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品，其中 MOD04 是 NASA 提供的氣溶膠產(chǎn)品，該產(chǎn)品包括 470、550、660nm 等 7 個(gè)波長處逐日的氣溶膠數(shù)據(jù)，陸地地區(qū)的氣溶膠數(shù)據(jù)是通過濃密植被法反演獲得，該產(chǎn)品在近地面顆粒物濃度模擬轉(zhuǎn)換、大尺度地區(qū)氣溶膠研究等方面得到廣泛應(yīng)用。文中分別提取青島、淄博、濟(jì)南 3 個(gè)城市 2001—2010 年夏季的 MOD04 數(shù)據(jù)，時(shí)間為每年第 150—245 天，共 96d。

土地覆蓋數(shù)據(jù)是根據(jù)山東省 3 個(gè)典型城市近年來的土地利用變化特點(diǎn)，以林地、城市用地 2 種主要土地利用類型來分析二者的相關(guān)性。林地是使用 MODIS 土地覆蓋分類產(chǎn)品( MOD12Q1) ，該數(shù)據(jù)主要根據(jù)國際生物圈計(jì)劃的分類系統(tǒng)，利用決策樹和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的分類算法分類得到，共包含 5 種土地利用分類方案， 空間分辨率為 500m。該產(chǎn)品是區(qū)域土地覆蓋變化監(jiān)測(cè)的重要數(shù)據(jù)源，已被廣泛應(yīng)用到土地利用變化動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)、土地覆蓋及土地利用分類研究中，研究表明，MODIS 土地覆蓋產(chǎn)品在中國區(qū)域有較高的整體分類精度，尤其對(duì)于大面積的主要自然植被類型如作物、林地、草地等，分類精度較高。城市用地選用 MODIS 8d 合成的地表反射率產(chǎn)品( MOD09A1) ，該數(shù)據(jù)是經(jīng)過了大氣校正和氣溶膠訂正后作進(jìn)一步處理后生成的柵格化 3 級(jí)數(shù)據(jù)產(chǎn)品( L3G) ，是表面波譜的反射估計(jì)，包含了 8d 之內(nèi)最有可能的 L2G 觀測(cè)數(shù)值，空間分辨率為 500m。文中分別提取青島、淄博、濟(jì)南 3 個(gè)城市 2001—2010 年 MOD12Q1 數(shù)據(jù)及每年 8 月份各四景MOD09A1 數(shù)據(jù)。

聲明：參考《生態(tài)學(xué)報(bào)》第30卷16期，如涉版權(quán)請(qǐng)聯(lián)系刪除

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