基于两层随机森林模型估算中国东部沿海地区的PM2.5浓度

• 作者: 杨立娟
• 来源期刊: 国土资源遥感
• 学科: 工学
• 关键词: 随机森林模型 PM2.5空间分布 AOD反演 长江三角洲 珠江三角洲
• 年，卷（期）: 2020,（4）
• 所属期刊栏目: 技术应用
• 页码范围: 137-144
• 页数: 8页
• 分类号: TP79
• 语种: 中文
• DOI: 10.6046/gtzyyg.2020.04.18

摘要

基于暗像元算法反演的气溶胶光学厚度(aerosol optical depht,AOD)产品已被广泛应用于近地面PM2.5浓度估算,但该算法不能有效反演高反射率地表的AOD值.为此,本研究通过构建包含气象因子的随机森林模型来估算缺失的AOD值,并在此基础上,结合AOD、气象、植被覆盖度和道路密度等参数构建第二层随机森林模型,以估算长江三角洲和珠江三角洲地区的近地面PM2.5浓度.研究结果表明,由随机森林模型反演的AOD值与MODIS AOD值高度相关(R2=0.94);且模型反演的PM2.5浓度与地面实测值之间的R2高达0.97,均方根误差仅为5.57μg/m3.据此获得的PM2.5浓度空间分布显示,PM2.5年均浓度的高值区域主要分布在地表高程较低的江苏省(≥40μg/m3).研究表明,本研究所构建的包含AOD和其他辅助变量的2层随机森林模型可有效获取近地面PM2.5浓度的空间分布.