近日，我院王大康老师指导地图学与地理信息系统硕士生严成龙同学在Journal of Environmental Management发表题为“Projected westward advance of tropospheric formaldehyde over China”的研究成果。

1研究背景

对流层甲醛（HCHO）是挥发性有机物（VOCs）氧化过程中的重要产物，其浓度变化与工业生产、交通排放、能源利用、生物源排放和大气光化学反应等过程密切相关。由于HCHO大气寿命较短、空间梯度较为清晰，卫星观测能够从区域尺度反映VOCs相关污染压力及其空间变化，为臭氧前体物监测和区域大气污染治理提供重要参考。胡焕庸线是认识中国人口分布、经济活动和区域发展差异的重要地理参照。长期以来，研究主要关注胡焕庸线两侧人口和经济格局的稳定性，而大气环境压力是否也沿这一分界发生变化，仍缺少长时序观测证据。本研究利用2005-2024年OMI卫星HCHO数据，构建中国对流层HCHO长期空间分布，提取年度HCHO高值区边界，并量化其相对胡焕庸线的距离、迁移方向和迁移速率，以揭示VOCs相关污染压力外缘的长期演化。

2研究成果

研究发现，中国HCHO高值区边界在过去20年间经历了向西推进-跨越胡焕庸线-阶段性东退的非线性变化过程。2005年，边界平均位于胡线以东约133 km；2013年逐渐接近胡线，并于2014年整体跨越该线；2020年进一步推进至胡线以西约130 km。2021年以后边界出现部分东退，2024-2025年仍平均位于胡线以西约57-88 km，说明HCHO污染压力已跨越传统人口经济地理分界，但近年扩展趋势有所减弱。

边界迁移具有明显的阶段性。2005-2009年整体变化较缓，平均迁移速率为2.12 km/年；2010-2014年西移明显加快，平均速率达到25.12 km/年；2015年以后西移趋势逐渐减弱，部分区段开始向东回撤；2020-2025年平均迁移速率转为−8.48 km/年。区域比较显示，黑龙江-吉林和山西-陕西能源基地的边界西进最为明显，京津冀地区则较早出现边界收缩，辽宁、成渝和云贵等地区的边界变化相对缓慢，反映出产业结构、经济发展水平、地形条件和环境治理对HCHO空间变化的共同影响。

研究进一步分析了经济增长与HCHO边界迁移的关系。2005-2014年，污染边界扩展与经济增长之间表现出较强的同步性；2015-2020年二者关系逐步减弱；2020年以后，多数区域经济增长速度已超过污染边界扩展速度，表明经济发展与污染空间扩张正在由强耦合转向弱耦合。本研究构建了融合时间序列和空间邻域信息的随机森林模型，模拟了2024-2025年中国HCHO空间分布，全国尺度相关系数均超过0.85，为污染边界动态监测、区域差异化治理和西部生态环境风险识别提供了新的遥感依据。

3论文及作者信息

广州大学为论文第一通讯单位，严成龙同学为第一作者，王大康和杨现坤老师为通讯作者。合作单位包括意大利博洛尼亚大学、美国哈佛-史密松天体物理中心、比利时太空宇航研究院、南方科技大学和荷兰皇家气象研究所。该研究得到了国家自然科学基金、广东省科技计划等项目的支持。计算资源由广州大学空天遥感创新研究院提供。

严成龙：地理科学与遥感学院2024级地图学与地理信息系统专业硕士研究生，指导老师为顾行发教授和王大康老师，研究方向为大气环境遥感。获2024年一等学业奖学金、2025年三等学业奖学金。在第六届海峡城市环境论坛和第二十三届中国遥感大会作口头报告，并荣获优秀学术报告2次。截至目前已发表SCI论文5篇，其中以第一作者发表SCI论文1篇。

4期刊简介

《Journal of Environmental Management》是Elsevier旗下环境管理领域学术期刊，主要刊载环境评估和监测、污染控制和废物管理、生态系统管理和人为活动及其对环境影响等方面的研究成果。期刊2026年影响因子9.2，在环境科学与生态学领域被列为TOP期刊。