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| 編輯推薦： |
1.专业性，本书内容以理论为指导、以实验来论证、以规范作保障，整体结构具有很强的完整性。
2.实用性，本书强调了各种光学、光谱技术在环境污染监测体系中的运用特点，突出了环境光学技术的应用性。
3.研究符合国家政策导向，有利于保障人民身体健康。本书以区域空气污染为研究对象，以光学遥感设备及其应用为主线，对现实中出现的区域污染现象进行了分析和解读。
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| 內容簡介： |
本书基于环境光学监测，就区域空气污染光学遥感的原理和技术展开了探讨和分析。全书共6章，主要介绍了区域空气污染测量的光学遥感技术和原理，区域空气污染测量的光学遥感设备和应用，区域空气污染测量的风场数据及综合处理以及区域空气污染输送通量的光学遥感技术及风场数据指南；列举了我国几次典型城市大气环境综合外场示范实验，提供了大量实验区大气污染高分辨率时空变化信息；预测了光学遥感监测技术在环境污染状况的预报、环境治理和应急处理等方面的发展前景。
本书具有较强的知识性、技术性和应用性，可供环境污染监测领域的工程技术人员、科研人员和管理人员参考，也可供高等学校环境科学与工程、环境化学、大气科学及相关专业师生参阅。
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| 關於作者： |
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刘文清，中科院安徽光机所，所长，研究员，长期从事环境监测技术研究，是该领域的学科带头人之一，曾任十一五863计划资源环境领域专家。负责建立了环境光学技术研究平台，组建并培养了环境光学研发团队，建设了环境光学监测仪器国家工程技术研究中心和国家环境保护环境光学监测技术重点实验室；自主创新研发了系列环境光学监测技术和设备，解决了工程应用问题，装备环境监测网络，为我国环境监测技术现代化做出了贡献。
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| 目錄：
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第1章区域空气污染测量的光学遥感技术和原理1
1.1光学遥感技术3
1.2光学遥感原理4
1.2.1瑞利散射5
1.2.2米散射6
1.2.3拉曼散射8
1.2.4原子荧光散射和吸收13
1.3光学遥感发展趋势14
参考文献15
第2章区域空气污染测量的光学遥感设备和应用18
2.1差分吸收光谱仪18
2.1.1差分光学吸收光谱原理20
2.1.2差分光学吸收光谱系统24
2.1.3差分吸收光谱技术的应用26
2.2激光雷达28
2.2.1激光雷达原理28
2.2.2激光雷达系统30
2.2.3激光雷达应用34
2.3傅里叶红外光谱技术44
2.3.1傅里叶变换红外光谱原理46
2.3.2傅里叶变换红外光谱系统53
2.3.3傅里叶变换红外光谱技术的应用67
参考文献76
第3章区域空气污染测量的风场数据及综合处理80
3.1风廓线雷达80
3.2模型风场81
3.3多种不同数据风场对比分析81
3.4风廓线数据的综合处理84
3.4.1风廓线数据在车载DOAS中的处理84
3.4.2风廓线数据在车载FTIR中的处理84
3.4.3风廓线数据在颗粒物输送中的处理85
参考文献86
第4章区域空气污染输送通量的光学遥感技术及风场数据指南87
4.1区域空气污染输送通量的光学遥感技术指南87
4.1.1适用范围87
4.1.2术语与定义87
4.1.3工作任务和监测项目选择88
4.1.4系统通量测算原理89
4.1.5监测条件和测量方法90
4.1.6监测时的车速选择90
4.1.7监测环境原则91
4.1.8监测时应满足的气象条件91
4.1.9监测时的风速获取91
4.1.10监测时的颗粒物质量浓度的选择92
4.1.11测量方法92
4.1.12通量监测中获得的数据92
4.1.13监测数据的处理及误差来源92
4.1.14质量保证与质量控制93
4.1.15被动DOAS区域污染气体输送通量监测系统93
4.1.16车载FTIR区域污染气体输送通量监测系统94
4.1.17激光雷达监测颗粒物输送通量系统94
4.2风场数据使用规范95
4.2.1适用范围95
4.2.2术语与定义95
4.2.3区域污染环境监测系统原理和对风场数据的要求96
4.2.4被动DOAS污染源排放通量测量系统对风场数据的使用和要求96
4.2.5车载SOF系统污染源排放通量测量系统对风场数据的使用和要求97
4.2.6区域污染环境监测中风场数据主要来源98
4.2.7风廓线雷达使用方法98
4.2.8风廓线雷达数据质量控制99
4.2.9中尺度气象模型99
4.2.10地面气象站100
4.2.11实际应用101
附录102
附录1：Pasquill-Turner稳定度分类法102
附录2：地面风场数据推导高空风场数据的方法103
参考文献103
第5章外场示范实验105
5.1点源验证实验106
5.1.1车载DOAS106
5.1.2SOF-FTIR108
5.1.3激光雷达颗粒物消光系数到质量浓度垂直分布转换111
5.1.4国内外点式仪器比对121
5.2区域测量实验124
5.2.1实验一124
5.2.2实验二130
5.2.3实验三136
5.2.4实验四139
5.3区域污染分布及输送142
5.3.1区域传输142
5.3.2区域污染分布特征142
5.3.3北京市污染物排放通量144
5.4区域污染传输146
5.4.1颗粒物传输分析146
5.4.2气态污染SO2、NO2传输分析152
5.5走航观测结果156
5.5.1车载激光雷达移动走航监测156
5.5.2车载激光雷达定点扫描监测157
5.5.3车载激光雷达监测结果157
5.5.4天津市颗粒物车载雷达走航观测结果175
5.5.5车载走航和定点综合观测185
参考文献193
第6章展望及趋势分析195
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| 內容試閱：
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目前我国在环境问题上面临着前所未有的挑战，《国家中长期科学和技术发展规划纲要（20062020年）》中在其重点环境领域明确指出：改善生态与环境是事关经济社会可持续发展和人民生活质量提高的重大问题。我国大气污染表现出显著的系统性、区域性、复合性和长期性特征，特别是近来呈现出的区域、跨境大气复合污染及其相互影响。欧洲、美国和日本等发达地区和国家都对环境变化进行了系统的、跨区域的监测研究，对环境变化进行了长期监测，以期提出最佳的防治办法。以多层次的空气质量监测技术和网络、污染源清单技术为基础，各类污染模型在模拟和认识污染问题方面发挥了重要作用。然而，为了克服模型对于复杂地理环境下的污染过程模拟能力的不足，需要采用环境光学立体观测方法来获取足够的基础数据。由于我国缺乏区域污染的时空分布变化信息，难以对区域、跨境大气环境的现状和变化趋势给出全面、清晰的分析，不能满足国家环保部门制定我国污染控制决策和应对环境外交的急需。为此，在环境领域提出全球环境变化监测优先的主题，要求重点研究开发大尺度环境变化准确监测技术。因此，针对目前区域污染监测现状及环境外交需求，研究区域跨境输送过程监测和输送通量监测技术、方法是十分必要的。
环境光学遥感技术在区域环境监测中的应用发展得很快，近几年来，随着全球环境问题的日益突出，具有全球覆盖、快速、多光谱、大信息量的遥感技术已成为全球环境变化监测中一种重要的技术手段。充分利用这些技术手段的快速、高效、连续性，特别是其空间分布信息，实现对区域大范围的颗粒物和污染气体的立体监测，并通过结合近地面监测数据以及气象资料，从宏观角度掌握污染物的迁移、转化规律，监测污染输送路径，实现区域性环境污染事件以及跨境输送的光学遥感动态跟踪监测，为相关部门预警以及国家环境外交提供参考意见，并且可以为空气质量预报系统加入立体监测信息分析模块，进一步完善空气质量预报模式。
本书以环境光学和遥感技术为主体的观测平台为基础，建立区域污染物传输观测方法和相关的数据综合处理方法，建立区域主要污染物排放总量的观测和评估方法。通过基于太阳散射光的被动差分吸收光谱技术（differential optical absorption spectroscopy）监测常规污染物（SO2、NO2、O3等），基于太阳直射光的太阳掩星傅里叶变换红外光谱技术（solar occultation flux-FTIR）监测有毒空气污染物（CO、CH4、NH3及VOCs气体等），基于激光雷达监测颗粒物的垂直分布，通过选择地基合理布点（位于输送界面、输送通道），结合风场数据（风廓线雷达数据）实现对区域空气污染输送通量的监测，为常规空气污染物、有毒空气污染物区域、跨境输送过程监测和输送通量计算提供监测方法和评估。
本书具有较强的知识性、技术性和应用性，旨在促进我国科学家在大气科学、大气化学、环境污染监测领域取得突破性进展，对于揭示我国各种大气污染过程，提高对大气污染预警和预报的准确性等具有重要意义；并提出了环境遥感技术规范和标准，可以为政府在应对灰霾污染控制、应急管理措施制定、环境质量目标评估等方面提供更好的决策服务，为重大活动的空气质量保障提供支持。
限于编著者时间和水平，书中不足和疏漏之处在所难免，敬请读者提出修改建议。
编著者
2019年9月
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