农作物秸秆焚烧是农作物收获后用火清除田间残留秸秆的过程，其中含有大量的一氧化碳(CO)、二氧化碳(CO2)、二氧化氮(NO2)、二氧化硫(SO2)、氨(NH3)、甲烷(CH4)、臭氧(O3)等污染物，并产生粉尘并排放到大气中。焚烧除了对局部环境产生影响外，污染物还可以随风扩散，影响周边地区尤其是城市的空气质量。东北地区秸秆焚烧主要集中在10月下旬(收获季)至次年5月复耕前，空间分布随机分散。此外，由于农作物秸秆燃烧受到天气的严重影响，使得这一过程变得复杂。随着卫星遥感技术的发展，利用高时空分辨率的遥感影像，可以准确获取农作物秸秆燃烧信息，如秸秆火点空间信息、燃烧面积等。然而，两种常见的秸秆燃烧参数——秸秆火点数和秸秆燃烧面积对城市空气质量指标（Air Quality Index，AQI）影响的对比分析尚未见报道。

本研究通过提取可见红外成像辐射仪(VIIRS)火点数据、中分辨率成像光谱辐射仪(MODIS)燃烧面积数据，对比研究了这两种不同秸秆焚烧参数与大庆市为中心不同缓冲区空气质量的相关性。

图1 大庆市各缓冲区秸秆火点数及AQI值

图2 大庆市各缓冲区秸秆焚烧面积及AQI值

我们发现不同缓冲区内的秸秆火点数量、焚烧面积和空气质量指数AQI在时间序列上表现出较好的相关性。通过进一步的时空分析，我们发现MODIS数据提取的秸秆焚烧面积与空气质量的相关性在0.8左右，在缓冲区半径50 km时最高，达到0.82。VIIRS数据提取的秸秆火点数量与空气质量的相关性在0.6以上，同样在缓冲区半径50km时最高，达到0.75。在其他各级缓冲区内，秸秆焚烧面积和AQI的相关性一直高于秸秆火点和AQI的相关性。

该研究发表在遥感国际重要期刊Remote Sensing（中国科学院二区），由东北地理所遥感中心杜嘉高级工程师（第一作者）、李殿甲联培本科生、宋开山研究员等共同完成。研究得到国家重点研发计划（2021YFD1500103）、中国科学院战略性先导科技专项(XDA28080501)和国家科技基础资源调查计划(2018FY100300)的共同资助。

论文信息：Du,J.;Li,D.;Song,K.;Zheng,Z.;Wang,Y. Comparative Analysis of the Impact of Two Common Residue Burning Parameters on Urban Air Quality Indicators. Remote Sens. 2023,15,3911.

链接： https://doi.org/10.3390/rs15153911