東北地理所在不同秸稈焚燒參數對城市空氣質量影響對比分析方面取得重要進展
農作物秸稈焚燒是農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，并產生粉塵并排放到大氣中。焚燒除了對局部環境產生影響外，污染物還可以隨風擴散，影響周邊地區尤其是城市的空氣質量。東北地區秸稈焚燒主要集中在10月下旬(收獲季)至次年5月復耕前，空間分布隨機分散。此外，由于農作物秸稈燃燒受到天氣的嚴重影響，使得這一過程變得復雜。隨著衛星遙感技術的發展，利用高時空分辨率的遙感影像，可以準確獲取農作物秸稈燃燒信息，如秸稈火點空間信息、燃燒面積等。然而，兩種常見的秸稈燃燒參數——秸稈火點數和秸稈燃燒面積對城市空氣質量指標（Air Quality Index，AQI）影響的對比分析尚未見報道。
本研究通過提取可見紅外成像輻射儀(VIIRS)火點數據、中分辨率成像光譜輻射儀(MODIS)燃燒面積數據，對比研究了這兩種不同秸稈焚燒參數與大慶市為中心不同緩沖區空氣質量的相關性。
圖1?大慶市各緩沖區秸稈火點數及AQI值
圖2?大慶市各緩沖區秸稈焚燒面積及AQI值
我們發現不同緩沖區內的秸稈火點數量、焚燒面積和空氣質量指數AQI在時間序列上表現出較好的相關性。通過進一步的時空分析，我們發現MODIS數據提取的秸稈焚燒面積與空氣質量的相關性在0.8左右，在緩沖區半徑50 km時最高，達到0.82。VIIRS數據提取的秸稈火點數量與空氣質量的相關性在0.6以上，同樣在緩沖區半徑50km時最高，達到0.75。在其他各級緩沖區內，秸稈焚燒面積和AQI的相關性一直高于秸稈火點和AQI的相關性。
該研究發表在遙感國際重要期刊Remote Sensing（中國科學院二區），由東北地理所遙感中心杜嘉高級工程師（第一作者）、李殿甲聯培本科生、宋開山研究員等共同完成。研究得到國家重點研發計劃（2021YFD1500103）、中國科學院戰略性先導科技專項(XDA28080501)和國家科技基礎資源調查計劃(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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吉公網安備22017302000214號
