來源:中國環境報


原標題:一輛監測車“看穿”污染物

只要激光雷達一開啟,就可以將污染源分布情況盡收眼底,并能隨時對空氣污染物做定點立體掃描,區域治霾更加精準。

近日,河北省石家莊市環境預測預報中心使用車載激光雷達,通過走航的方式精準探測城市大氣污染狀況,這在河北省尚屬牛牛論壇

車載激光雷達可快速發現污染源

“這是一臺車載激光雷達設備。”記者在石家莊市環境預測預報中心院內看到一輛停放的中巴車,工作人員向記者介紹,別看這車外貌普通,車內卻“暗藏玄機”。“經過改裝后,車內裝有3D可視型激光雷達、電腦等設備。”

工作人員打開車載雷達,一束肉眼可見的綠光通過車頂的光學天窗發射出去。20秒后,旁邊的電腦屏幕上開始不斷顯示從近地面到高空15千米以內的污染立體分布情況。在這個大氣污染狀況圖譜上,以藍、綠、黃、紅等不同的顏色來顯示大氣狀況。

“這個紅色小點說明這里有污染排放。”石家莊市環境預測預報中心工程師石艷碩介紹說,雷達檢測出的相關數據會被實時發送給環境執法人員,配合執法人員迅速發現污染源。

實現3方面應用,污染物來源更清晰

“車載激光雷達有3方面應用,即對空氣質量進行定點垂直監測、定點水平監測以及走航監測(即移動監測)。”石艷碩介紹說,垂直方向最遠可以監測到25~30公里高空;水平方向能對半徑8公里范圍內進行監測,并能對經緯度進行精準定位;利用車載,激光雷達可以便捷地移動到各處,迅速查找污染源。

“激光碰觸到大氣中的顆粒物會產生回波信號,電腦接收到回波信號后,可以形成所監測區域內的污染物分布圖以供分析。”石艷碩介紹說,這些數據疊加在地圖上,放大就能清晰地看到污染源的具體位置,經過相關系數、公式的計算就能得出大氣中的顆粒物是PM2.5還是PM10。

車載激光雷達利用激光對大氣顆粒物的時空分布進行遙感探測,可以分析區域污染物輸送特征與來源。

“比如監測數據上顯示高空1.5千米到3千米之間的數值最高,呈現出紅色;而近地面1千米以下相對數值不高,呈現出黃色或橙色。這說明污染物主要集中在中高空范圍,屬于外地輸送來的污染源,近地面產生的揚塵并不明顯。這樣就能得出本次污染以外來污染源為主的結論。”

多種監測方式互補,推進“測管治”聯動

“這種方式可以彌補衛星遙感監測無法穿透云層、夜晚可見光不足等因素所帶來的監控死角,對區域性治霾更加精準方便。”石家莊市環境預測預報中心預報分析科主任王瑋說,只要激光雷達一開啟,就可以將污染源分布情況盡收眼底。“有了這個設備,就可以從垂直、水平等角度,實時監測污染物濃度的變化,相當于對空氣中的污染物做動態CT掃描。”

記者在采訪中了解到,車載激光雷達監測方式與以往監測點的監測不同,這種監測方式更加宏觀、大尺度、大范圍,在沙塵天氣下也可以看到中高空污染物的分布情況。

“當衛星遙感發現一些區域空氣污染較重時,我們就會啟動車載激光雷達,通過走航的方式到這些空氣污染熱點監測,查找具體污染原因。衛星遙感和激光雷達走航的聯合應用,可以全天候多方位多角度對石家莊市的污染狀況進行監控。”王瑋說。

通過快速對區域大氣污染源進行溯源定位,有助于實現“測管治”聯動,為科學治理大氣污染提供新方法、新技術,為科學治污、精準治霾提供有力的數據支撐。 (張銘賢)

                                                                                                          (責編:施麟、賀迎春)


2018年05月10日

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