1 研究区与数据源介绍

1． 1 研究区概况

本文以山东省的 3 个典型城市，青岛市、淄博市和济南市为研究对象，开展大气颗粒物污染与土地覆盖变化的响应分析研究。青岛市位于山东省东南部，太平洋西岸，东、南濒临黄海，由于海洋环境的直接调节，青岛受东南季风及海流等因素的影响比较明显，海洋性气候显著，属于典型的东部沿海城市; 该市经济发展迅速，人口分布比较集中。淄博市位于山东省中部，地处暖温带，属半湿润、半干旱的温带季风气候; 是全国重要的石油化工基地，重工业发展迅速、经济发达。济南市位于山东省西部，南依泰山，北跨黄河，属于暖温带半湿润季风型气候; 全市工业、软件等产业快速发展，旅游资源非常丰富，人口分布集中。3 个城市横向分布，由沿海到内陆延伸，空间分布规律明显( 图 1) 。

1． 2 数据源及预处理

1． 2． 1 数据源介绍

文章所需的数据源主要包括 2001—2010 年山东省青岛、淄博和济南 3 个城市的大气颗粒物污染数据和土地覆盖分类数据，两种数据主要来源于 MODIS 标准产品，其中还包括 Landsat TM、ETM + 、MODIS 地表反射率产品等辅助数据，以上数据均统一到同一投影和坐标系中，采用的投影为阿尔伯斯圆锥等面积投影( Albers conical equal area projection) ，简称阿尔伯斯投影，坐标系为 WGS-1984，所有数据在处理过程中保证像元大小一致。本文研究所采用的数据统一来源于 http: / /ladsweb． nascom． nasa． gov / data / search． html，具体介绍如表 1所示。

本文使用的大气颗粒物污染数据是 MODIS Level 2 中的气溶胶产品( MOD04) 。MODIS( 中分辨率成像光谱仪) 是搭载在 Terra 和 Aqua 上的重要传感器，具有 36 个光谱通道，分布在可见光、近红外到热红外波谱范围内，刈幅宽达到 2330km。MODIS 数据因重访周期短、数据质量高的特点，被广泛应用到资源环境监测、全球气候变化等多个方面; 同时，基于 MODIS 的提取结果，NASA 业务化提供了表观反射率、云、气溶胶、土地覆盖等多种标准产品，其中 MOD04 是 NASA 提供的气溶胶产品，该产品包括 470、550、660nm 等 7 个波长处逐日的气溶胶数据，陆地地区的气溶胶数据是通过浓密植被法反演获得，该产品在近地面颗粒物浓度模拟转换、大尺度地区气溶胶研究等方面得到广泛应用。文中分别提取青岛、淄博、济南 3 个城市 2001—2010 年夏季的 MOD04 数据，时间为每年第 150—245 天，共 96d。

土地覆盖数据是根据山东省 3 个典型城市近年来的土地利用变化特点，以林地、城市用地 2 种主要土地利用类型来分析二者的相关性。林地是使用 MODIS 土地覆盖分类产品( MOD12Q1) ，该数据主要根据国际生物圈计划的分类系统，利用决策树和人工神经网络的分类算法分类得到，共包含 5 种土地利用分类方案， 空间分辨率为 500m。该产品是区域土地覆盖变化监测的重要数据源，已被广泛应用到土地利用变化动态监测、土地覆盖及土地利用分类研究中，研究表明，MODIS 土地覆盖产品在中国区域有较高的整体分类精度，尤其对于大面积的主要自然植被类型如作物、林地、草地等，分类精度较高。城市用地选用 MODIS 8d 合成的地表反射率产品( MOD09A1) ，该数据是经过了大气校正和气溶胶订正后作进一步处理后生成的栅格化 3 级数据产品( L3G) ，是表面波谱的反射估计，包含了 8d 之内最有可能的 L2G 观测数值，空间分辨率为 500m。文中分别提取青岛、淄博、济南 3 个城市 2001—2010 年 MOD12Q1 数据及每年 8 月份各四景MOD09A1 数据。

声明：参考《生态学报》第30卷16期，如涉版权请联系删除

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