東北地理所在不同秸稈焚燒參數(shù)對(duì)城市空氣質(zhì)量影響對(duì)比分析方面取得重要進(jìn)展
農(nóng)作物秸稈焚燒是農(nóng)作物收獲后用火清除田間殘留秸稈的過程，其中含有大量的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、氨(NH3)、甲烷(CH4)、臭氧(O3)等污染物，并產(chǎn)生粉塵并排放到大氣中。焚燒除了對(duì)局部環(huán)境產(chǎn)生影響外，污染物還可以隨風(fēng)擴(kuò)散，影響周邊地區(qū)尤其是城市的空氣質(zhì)量。東北地區(qū)秸稈焚燒主要集中在10月下旬(收獲季)至次年5月復(fù)耕前，空間分布隨機(jī)分散。此外，由于農(nóng)作物秸稈燃燒受到天氣的嚴(yán)重影響，使得這一過程變得復(fù)雜。隨著衛(wèi)星遙感技術(shù)的發(fā)展，利用高時(shí)空分辨率的遙感影像，可以準(zhǔn)確獲取農(nóng)作物秸稈燃燒信息，如秸稈火點(diǎn)空間信息、燃燒面積等。然而，兩種常見的秸稈燃燒參數(shù)——秸稈火點(diǎn)數(shù)和秸稈燃燒面積對(duì)城市空氣質(zhì)量指標(biāo)（Air Quality Index，AQI）影響的對(duì)比分析尚未見報(bào)道。
本研究通過提取可見紅外成像輻射儀(VIIRS)火點(diǎn)數(shù)據(jù)、中分辨率成像光譜輻射儀(MODIS)燃燒面積數(shù)據(jù)，對(duì)比研究了這兩種不同秸稈焚燒參數(shù)與大慶市為中心不同緩沖區(qū)空氣質(zhì)量的相關(guān)性。
圖1?大慶市各緩沖區(qū)秸稈火點(diǎn)數(shù)及AQI值
圖2?大慶市各緩沖區(qū)秸稈焚燒面積及AQI值
我們發(fā)現(xiàn)不同緩沖區(qū)內(nèi)的秸稈火點(diǎn)數(shù)量、焚燒面積和空氣質(zhì)量指數(shù)AQI在時(shí)間序列上表現(xiàn)出較好的相關(guān)性。通過進(jìn)一步的時(shí)空分析，我們發(fā)現(xiàn)MODIS數(shù)據(jù)提取的秸稈焚燒面積與空氣質(zhì)量的相關(guān)性在0.8左右，在緩沖區(qū)半徑50 km時(shí)最高，達(dá)到0.82。VIIRS數(shù)據(jù)提取的秸稈火點(diǎn)數(shù)量與空氣質(zhì)量的相關(guān)性在0.6以上，同樣在緩沖區(qū)半徑50km時(shí)最高，達(dá)到0.75。在其他各級(jí)緩沖區(qū)內(nèi)，秸稈焚燒面積和AQI的相關(guān)性一直高于秸稈火點(diǎn)和AQI的相關(guān)性。
該研究發(fā)表在遙感國際重要期刊Remote Sensing（中國科學(xué)院二區(qū)），由東北地理所遙感中心杜嘉高級(jí)工程師（第一作者）、李殿甲聯(lián)培本科生、宋開山研究員等共同完成。研究得到國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2021YFD1500103）、中國科學(xué)院戰(zhàn)略性先導(dǎo)科技專項(xiàng)(XDA28080501)和國家科技基礎(chǔ)資源調(diào)查計(jì)劃(2018FY100300)的共同資助。
論文信息：Du,J.;Li,D.;Song,K.;Zheng,Z.;Wang,Y. Comparative Analysis of the Impact of Two Common Residue Burning Parameters on Urban Air Quality Indicators. Remote Sens. 2023,15,3911.
鏈接：?https://doi.org/10.3390/rs15153911
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