基于PM_(2.5)站点监测数据的京津冀AOD补值方法研究

作者：宋春杰; 魏强; 范丽行; 王卫; 韩芳; 李伟妙; 李夫星; 成贺玺

来源：中国环境科学, 2022, 1-16.

DOI：10.19674/j.cnki.issn1000-6923.20220315.005

• MAIAC AOD
• 监测站点AOD补值
• 时空混合效应模型
• 时空嵌套混合效应模型
• 京津冀

卫星气溶胶光学厚度(AOD)已成为估算从局地到全球PM_(2.5)浓度的重要预报因子.但由于高地表反射率和云雪覆盖的影响，从卫星遥感获得的气溶胶观测数据常出现非随机性的缺失，这将限制其在PM_(2.5)暴露评估中的使用.本研究以京津冀2020年318个地面监测站点的PM_(2.5)数据为估算因子，构建了时空线性混合效应模型(STLME)和时空嵌套线性混合效应模型(STNLME)，为AOD补值研究提供了一种新方法.结果表明:在有AOD -PM_(2.5)匹配数据的日期，上述两个模型估算精度相近，交叉验证后决定系数R~(2)分别为0.868和0.874，均方根误差RMSE分别为0.112和0.109;在无AOD-PM_(2.5)匹配数据的日期，嵌套模型估算精度明显高于非嵌套模型，交叉验证后决定系数R~(2)分别为0.63和0.26.经过模型补值后，研究区监测站点所在网格AOD数据空间维有效比率从原始数据的44.35%提高到99.35%，时间维有效比率从87.94%提高到100%;同时，每个站点的年均AOD值都有明显提高，弥补了高PM_(2.5)浓度条件下缺失的AOD数据，可以减少空气污染和健康研究中暴露评估的偏差.

• 单位
  河北师范大学