内容发布更新时间 : 2024/11/5 15:47:51星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

MODIS土地利用数据在CALPUFF中的应用

下垫面 ( underlying surface) 是指与大气下层直接接触的地球表面。大气圈以地球的水陆表面为其下界，称为大气层的下垫面。在模拟区域和污染源确定的情况下，下垫面参数是影响大气扩散最重要的参数，对污染物浓度预测结果影响很大。

各大气质量模型都需要土地利用数据。 1. AERMOD土地利用数据介绍

在AERMOD模型中，下垫面参数通过粗糙度、反照率和波文比表示，共分有8中不同的土地利用类型，还可以根据气候情况干燥、半湿润和湿润来选取不同的参数，这些参数在导则附录中已按春夏秋冬四季给出明确数值。在使用AERMOD模型预测中，由于一般情况下预测范围较小，我们手动设定其地表参数即可，将预测区域以原点为中心划分扇区，最多划分12个扇区，每个扇区的下垫面特征可以根据半径3km的情况进行确定。

2. CALPUFF模型下垫面参数介绍

CALPUFF模型中使用更多的参数来表述下垫面，下垫面参数采用粗糙度、反照率、反照率、土壤热通量、人类活动热通量和叶面积指数表示。土地利用类型基于美国地表土地利用分类系统，分为14种，土地利用类型及其参数见下表。 土地利用类描述 型 粗糙反照波文土壤热通叶面积指度 率 比 量 数 10 20 -20 30 40 51 54 55 60 61 62 70 80 90

城市 非灌溉农业用地 灌溉农业用地 草地 林地 小水体 港湾/河口 大水体 湿地 森林湿地 非森林湿地 荒地 冻原 雪地 1.0 0.25 0.25 0.05 1.0 0.001 0.001 0.001 1.0 1.0 0.2 0.05 0.2 0.05 0.18 0.15 0.15 0.25 0.10 0.10 0.01 0.10 0.10 0.1 0.1 0.3 0.3 0.7 1.5 1.0 0.5 1.0 1.0 0.0 0.0 0.0 0.5 0.5 0.1 1.0 0.5 0.5 0.25 0.15 0.15 0.15 0.15 1.0 1.0 1.0 0.25 0.25 0.25 0.15 0.15 0.15 0.2 3.0 3.0 0.5 7.0 0.0 0.0 0.0 2.0 2.0 1.0 0.05 0 0 2.1. GLCC土地利用数据介绍

CALPUFF模型中所有参数均为网格化的，下垫面参数也不例外，故需要给每个网格赋值一个下垫面参数，CALPUFF考虑到我们给每个网格设置参数，在模拟网格数很多时，实在很不方便，而且在大多情况下我们也难于判断每个网格的下垫面，故它提供了一个前处理程序，程序可以读取预定格式的土地利用数据，给出每个网格的下垫面参数，CALPUFF官方怕我们找不到预定格式的土地利用数据更是贴心的给我们提供全球范围的土地利用数据，而且数据还是免费的，数据如下：

数据集 覆盖范围 分辨率 30秒 （~1km） 数据日期 数据集关键字 Global Land Cover 全球 Characterization (GLCC) 1997 (Version 1) GLAZNA(北美) 1999 (Version 2) GLAZSA(南美) GLAZEU(欧洲) GLAZAS(亚洲) GLAZAF(非洲) GLAZAP(澳洲) 2011,2006, 2001,1992 NLCD92 NLCDTF NLCD01 CTG GEN National Land Cover 美国 Data (NLCD) USGS Land Use Land 美国 Cover (LULC) Corine 欧洲 30m 1:100,000 1:250,000 Early 1990s 1990,2000,2006 100m 250m

石家庄庄为例，坐标采用UTM（北半球50区），范围60km*40km。

采用CALPUFF提供的预处理程序CTGPROC V2.684版本，得出结果如下：

2.2MODIS数据介绍

鉴于以上情况。我们必须去找替代GLCC的数据来获取正确、精确而且时间节点比较新的数据，最重要的一点是数据必须是免费的。那么地球上可能就这一种选择了那就是MODIS数据。