影响空气质量的主要气体有:二氧化硫、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒和臭氧等。我们可以通过Giovanni平台下载空气污染气体的卫星产品数据。

Giovanni平台介绍

Giovanni, 是NASA 旗下的地球科学可视化工具。通过简单的操作,即可将NASA 相关卫星上数据进行统计、显示与下载

支持的数据包括但不限于

大气:气溶胶指数、气压、二氧化碳、一氧化碳、二氧化氮、可吸入颗粒、臭氧、大气水分、二氧化硫等。

土壤:土壤温度、土壤湿度等。

其他:植被指数、浮游植物量、风速、云量、地表径流、热通量、蒸腾作用等。

数据下载

数据下载地址:https://giovanni.gsfc.nasa.gov,首先打开网页,会出现一个弹窗,点击login登录:

然后会进入一个登录界面,这里填写NASA的账号。

如果没有NASA账号,需要注册一个。如果嫌麻烦,可以用我创建的公共账号:ruiduobao,密码:Ruiduobao123

登录之后进入数据选择与下载界面,一共有四个地方进行选择:

首先是数据制图方式,这里主要是针对研究时间范围的数据采用哪一种方式进行统计与制图,可以选择的有时间平均图、时间序列动画等。根据需要选择,一般是时间平均图的形式:

时间的选择根据自己的需要,我们要统计研究区2021年近几个月的数据。研究区的选择是在地图上进行勾绘:

最后是数据集的选择,可以按照数据类别、传感器平台、空间分辨率等,选择具体的数据。比如我要使用臭氧的数据,可以通过搜索栏或者左侧资源栏选中:

对选择的数据打勾表示选中,然后点击窗口左下角的Plot data对数据进行统计与制图:

等待数据进行统计,统计完成后会在网页时进行制图:

等待数据加载完毕,即可在线制作相关地图,有多种制图方式可以选择:

如果需要本地处理,点击download能下载tiff影像:

数据处理

到此数据下载完毕,加载到arcgis中进行查看:

由此得到了2021年1月-11月的中国区域臭氧的分布图,原始分辨率为0.5 x 0.625度,每个栅格大概为60公里左右大小,考虑到分辨率过低,使用该数据的前提是大范围研究区:

数据下载完毕后,如果要对数据进行裁剪,需要使用ENVI。如果使用arcgis进行裁剪,需先将数据另外为一个栅格,否则裁剪会失败:

裁剪完成后,即可得到中国区域内的臭氧分布图:

我们也可以使用重新插值的方法,降低栅格像元的大小(参考气象数据CRU TS的使用)。但需要注意,该做法并没有提升真实分辨率,只是提升显示效果:

下载与预处理视频

考虑到文字的局限性,我制作了一个空气污染数据的下载与使用视频:

写在最后

NASA的Giovanni平台提供非常多的气体相关数据,并且可以在线统计、制图与下载。

受限于编者的水平,不再做更多介绍。

读者可以在线试一试

参考

https://giovanni.gsfc.nasa.gov/

https://giovanni.gsfc.nasa.gov/giovanni/doc/UsersManualworkingdocument.docx.html#h.765ut7soz9is


文章作者: 锐多宝
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