余涛-气溶胶遥感反演研究20150714
气溶胶光学厚度遥感反演方法研究
气溶胶光学厚度遥感反演方法研究气溶胶光学厚度是指大气中可见光波段的气溶胶对光的吸收和散射能力，是研究大气污染和气候变化的重要参数之一。
随着遥感技术的发展，气溶胶光学厚度的遥感反演方法也越来越多样化。
本文将围绕气溶胶光学厚度的遥感反演方法展开探讨，并介绍其中几种常用的方法。
首先，我们来介绍一种基于太阳辐射的反演方法，即通过观测太阳辐射在大气中的衰减程度来推导气溶胶光学厚度。
该方法的基本原理是：利用太阳辐射的特定波段观测数据，与大气传输模型进行比对，通过比较模型计算的大气透过率和实际观测得到的透过率之间的差异，推导出气溶胶光学厚度。
这种方法的优点是简单且操作直观，但是需要准确的大气传输模型和太阳辐射观测数据。
另一种常用的反演方法是利用遥感数据中的多光谱信息进行反演。
这种方法利用多光谱数据中不同波长的光谱信息和气溶胶光学特性之间的关系，从而反演出气溶胶光学厚度。
常用的多光谱遥感数据包括MODIS卫星的数据和Landsat卫星的数据。
这种方法的优点是获取的数据较全面和准确，但是对大气参数和气溶胶光学特性的准确性要求较高。
此外，还有一些基于亮温数据的反演方法。
亮温是指地物在遥感图像中反射和辐射出的热能，不同的地物有不同的亮温值。
利用亮温数据可以推导出地表和大气的温度分布，从而推导出气溶胶光学厚度。
这种方法适用于全球遥感数据，但是对地表和大气温度的准确性有一定要求。
在不断深入研究中，一些新的反演方法也得到了发展。
例如，基于人工神经网络的反演方法。
通过训练神经网络，能够从遥感数据中学习到气溶胶光学厚度和其他大气参数之间的复杂非线性关系，从而实现准确的反演。
这种方法的优点是能够适应复杂的遥感数据，减少传统方法中的模型假设和参数要求，提高了反演的准确性。
综上所述，气溶胶光学厚度的遥感反演方法多样化且不断发展。
通过太阳辐射观测、多光谱数据分析、亮温数据推算和人工神经网络等方法，可以准确地反演出气溶胶光学厚度。
未来随着遥感技术的不断进步，反演方法将更加精细化和高效化，为大气污染和气候变化研究提供更加可靠的数据支持。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述【摘要】本文主要围绕大气气溶胶卫星遥感反演研究展开综述。
首先介绍了大气气溶胶卫星遥感技术的原理，包括传感器、数据处理和遥感算法等方面。
然后详细探讨了大气气溶胶卫星遥感反演方法，包括单光谱反演、多光谱反演和激光雷达反演等。
接着总结了大气气溶胶卫星遥感反演结果，并详细介绍了反演结果在气象学、环境监测和气候变化研究中的应用。
最后对大气气溶胶卫星遥感反演研究的进展进行了概述，指出了当前研究存在的问题和未来发展方向。
展望了大气气溶胶卫星遥感反演的未来发展，包括技术创新、应用拓展和国际合作等方面。
通过本文的综述，有望促进大气气溶胶卫星遥感反演研究的深入发展并为相关领域的应用提供支撑。
【关键词】大气气溶胶、卫星遥感、反演、研究综述、技术原理、方法、结果、应用、进展、展望1. 引言1.1 大气气溶胶卫星遥感反演研究综述概述大气气溶胶是指在大气中悬浮的微小颗粒物质，是空气污染的主要成分之一。
气溶胶的数量、大小、成分和分布对大气环境和气候变化具有重要影响。
卫星遥感技术能够全面、连续地监测大气气溶胶，为研究气溶胶的来源、形成机制和影响提供了重要手段。
本文将综述大气气溶胶卫星遥感反演研究的相关内容，包括技术原理、反演方法、反演结果、应用和进展。
通过对卫星遥感数据的获取、处理和分析，可以获取大气气溶胶的空间分布、垂直分布和时空变化规律，为大气环境监测和气候研究提供重要参考。
本文将系统介绍大气气溶胶卫星遥感技术的基本原理，包括遥感器的设计原理、数据获取方式以及数据处理方法。
将探讨不同反演方法在大气气溶胶遥感中的应用，比较各种方法的优缺点，为研究者和决策者提供参考。
通过对大气气溶胶卫星遥感反演结果的分析，可以揭示大气气溶胶的空间分布和变化趋势，为环境保护和气候变化研究提供重要支撑。
结合遥感数据和模型模拟的研究，可以更准确地评估大气气溶胶对气候变化的影响。
本文还将探讨大气气溶胶卫星遥感在大气污染监测、气候变化研究、灾害预警等方面的应用，并展望未来大气气溶胶卫星遥感反演研究的发展方向，为相关研究和应用提供参考和借鉴。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述【摘要】大气气溶胶对气候变化和空气质量具有重要影响，因此大气气溶胶的遥感监测变得至关重要。
本文首先介绍了大气气溶胶的来源和影响，然后详细解析了大气气溶胶卫星遥感技术原理和反演算法，以及反演结果验证的重要性。
接着探讨了大气气溶胶卫星遥感在环境监测中的应用，展示了其在改善空气质量和监测气溶胶分布方面的潜力。
对大气气溶胶卫星遥感的发展前景、研究挑战和意义进行了总结和展望。
本文旨在全面了解大气气溶胶卫星遥感的研究现状和未来发展方向，为相关领域的研究和应用提供参考和借鉴。
【关键词】大气气溶胶、卫星遥感、反演研究、来源、影响、技术原理、算法、结果验证、环境监测、发展前景、挑战、意义1. 引言1.1 大气气溶胶卫星遥感反演研究综述大气气溶胶是指悬浮在大气中的固体或液体微粒，是大气污染的主要成分之一。
它源自于自然和人为活动，如火山喷发、森林火灾、工业排放等。
大气气溶胶对气候变化、大气光学、空气质量等方面产生重要影响，因此对其进行监测和研究具有重要意义。
随着遥感技术的发展，大气气溶胶卫星遥感成为研究气溶胶的重要手段之一。
通过卫星遥感技术，可以获取全球范围内的大气气溶胶分布情况，为气溶胶研究提供了丰富的数据资源。
大气气溶胶卫星遥感反演研究致力于利用卫星观测数据推导大气气溶胶的物理和化学特性，探索其在大气环境中的变化规律。
本综述将从大气气溶胶的来源和影响、卫星遥感技术原理、反演算法、反演结果验证以及在环境监测中的应用等方面进行综合阐述，同时探讨大气气溶胶卫星遥感的发展前景、研究面临的挑战以及其在环境保护、气候变化研究等方面的意义。
通过对大气气溶胶卫星遥感进行全面总结，旨在推动相关研究的进展，促进大气环境监测和管理水平的提升。
2. 正文2.1 大气气溶胶的来源和影响大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小固体或液体颗粒物质，来源主要包括自然源和人为活动。
自然源方面，火山爆发、森林火灾、沙尘暴等自然现象会释放大量气溶胶物质；人为活动包括工业生产、汽车尾气、生物质燃烧等，都会产生大气气溶胶。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述近年来，大气气溶胶成为了全球关注的焦点之一。
大气气溶胶是指大气中悬浮的微小颗粒，它们对大气的辐射传输和化学反应产生影响，对人类健康、能源利用、气候变化等方面造成严重影响。
因此，对大气气溶胶进行遥感反演研究有着重要意义。
本文对大气气溶胶卫星遥感反演研究进行综述。
大气气溶胶卫星遥感反演是指通过对于卫星遥感数据进行处理和分析，以获取大气中气溶胶的分布、浓度、粒径等信息的方法。
目前普遍采用的是基于光学遥感的技术，通过卫星传感器测量大气中的太阳辐射、反射辐射和散射辐射等，利用大气辐射传输模型和气溶胶反射率模型将测量数据反演成大气气溶胶特征参数。
大气气溶胶卫星遥感反演的常用传感器有：国际气象卫星-3 (MTSAT-3) / 日本气象厅(JMA) 的宽频分辨率成像光谱仪 (ARS)，美国国家航空航天局 (NASA) 的地球观测系统(EOS) 的云和地球之间气体卫星 (CALIPSO)，中国科学院南京空气净化研究所气溶胶观测与模拟实验站 (CAREBeijing-Flux) 的主动式气溶胶光学探测仪 (APS)等。
各个卫星传感器的测量精度和遥感反演能力各有差异，需结合目标研究问题来选择合适的卫星和传感器。
大气气溶胶卫星遥感反演研究的主要内容包括气溶胶反射率、气溶胶透过率、气溶胶比温差、气溶胶光学厚度、气溶胶粒径等。
其中，气溶胶反射率是指气溶胶对于太阳辐射和陆地反照率的反射，是气溶胶遥感反演的重点参数。
气溶胶透过率是指气溶胶向地面和大气下方的透过，是气溶胶浓度反演的重要参量。
气溶胶比温差是指气溶胶和大气之间的温度差，是考虑气溶胶光学性质的关键因素。
气溶胶光学厚度是指在垂直于地面方向上，大气中存在的气溶胶颗粒对于入射太阳辐射所产生的响应，可以推导出气溶胶浓度、尺寸和化学组成等重要参数。
气溶胶粒径是指气溶胶颗粒的大小，是气溶胶反演的重要参考指标。
大气气溶胶卫星遥感反演研究可以应用于气溶胶污染监测、气溶胶辐射强迫和云辐射生长等方面。
气溶胶光学厚度的高光谱遥感反演及其环境效应
气溶胶光学厚度的高光谱遥感反演及其环境效应【摘要】：气溶胶是研究全球气候变化和大气污染的重要参数，也是进行定量遥感必须获得的参数。
本文针对人口密集、工业化程度高的城市区域范围，探索高光谱数据遥感反演气溶胶光学厚度的方法，应用中科院上海技术物理研究所自行研制的模块化成像光谱仪(OMIS)，结合MODIS卫星资料和地面太阳光度计监测，试图形成“星载—机载—地面”三个高度立体遥测，实现城市气溶胶光学厚度的反演，并进一步研究其环境效应。
具体工作及结果如下：1)比较分析各种气溶胶光学厚度遥感反演方法的适用性和局限性，并介绍了太阳光度计地基遥测原理。
2)分别介绍了MODIS、OMIS和地基高光谱数据的特点及数据预处理过程、分析典型地物的光谱特征。
3)采用高反差地表法，对2002年10月7日的机载OMIS高光谱数据，进行了气溶胶光学厚度反演的尝试性试验，给出了初步的反演结果，在502-590nm波段处的气溶胶光学厚度值在0.175-0.314之间。
反演结果符合当天的空气质量状况，与能见度进行比较，以证明反演结果的正确性，说明利用高光谱、高空间分辨率的机载遥感数据可以反演城市气溶胶光学厚度。
4)进行大气辐射传输模型的模拟与分析，利用MODIS红、蓝通道数据分析地表反射率、气溶胶类型、气溶胶组份、水汽、臭氧等因素对气溶胶反演的影响；建立了表观反射率—地表反射率—气溶胶光学厚度之间的查算表，结合城市地表特点，探索基于MODIS数据的双目标对比法进行气溶胶光学厚度的反演。
5)利用地面站点能见度和卫星遥感的气溶胶光学厚度资料，建立了一个二者之间季节平均的简单关系，得到上海地区各季的气溶胶标高在春季、夏季、秋季和冬季分别为：1251m，1957m，791.7m和776.4m；并利用标高数据和气溶胶光学厚度的季节分布，反演上海地区区域能见度的季节平均分布，证实上海城区在冬春季平均能见度较差，市区中心能见度在10km以下；低能见度中心分布明显，且主要分布在杨浦、桃浦、吴淞等工业区范围。
基于网格的高性能气溶胶遥感定量反演研究的开题报告
基于网格的高性能气溶胶遥感定量反演研究的开题报告一、研究背景和意义：高效、准确的大气气溶胶遥感定量反演，对于近地表气溶胶监测、环境污染预警和气候变化评估等领域具有重要的应用价值。
传统的气溶胶遥感反演方法通常采用像元方法，将大气垂直分为若干象元，逐层递推求解，但该方法存在着本底误差、误差累计和计算量大等问题。
为了解决这些问题，近年来出现基于网格的气溶胶定量反演方法，该方法将大气垂直划分为网格，在每个网格节点处求解气溶胶光学厚度等参数，有着更高的空间分辨率和更准确的反演结果，被广泛应用于卫星遥感和地面监测等领域。
因此，本研究旨在基于网格的方法，研究高性能气溶胶遥感定量反演算法，提高精度和效率，为环境监测和气候研究提供技术支持。
二、研究内容和方案：1、气溶胶光学厚度反演方法的综述；2、传统像元反演方法与基于网格的反演方法的比较分析；3、针对高分辨率卫星数据，构建气溶胶反演算法的数学模型，建立气溶胶光学厚度的反演方程；4、根据反演方程，设计并实现高性能的基于网格的气溶胶定量反演算法；5、通过卫星数据实验，对比分析传统像元方法和基于网格的反演方法的反演结果，验证算法的有效性和性能优越性；6、进行案例分析，对新方法在环境监测、气候变化评估等方面的应用进行探讨。
三、研究计划：1、第一年：研究气溶胶光学厚度反演方法，分析传统像元反演方法与基于网格的反演方法的优缺点，探究构建反演算法数学模型的方法；2、第二年：开发基于网格的气溶胶定量反演算法，并进行算法优化设计，以提高程序的效率和精度；3、第三年：通过实验和案例分析，对比分析不同反演方法的优缺点，验证新方法的有效性和可行性。
四、预期成果：1、完成基于网格的气溶胶遥感定量反演算法的设计和实现，包括反演方程和程序实现；2、研究不同反演方法的优缺点，验证新方法的高性能和精确性；3、论文发表1-2篇，会议报告1-2次，为环境监测和气候变化评估提供技术支持。
气溶胶光学特性的遥感反演方法研究
气溶胶光学特性的遥感反演方法研究随着现代工业的发展，气溶胶污染越来越严重，对健康和环境都造成了一定的威胁。
因此，研究气溶胶的成分、分布和浓度等信息非常重要。
然而，气溶胶是一种难以直接观测的微观物质，因此需要借助遥感技术来间接获取其光学特性参数。
一、气溶胶的光学特性参数气溶胶是一种分散的、非晶态的固体或液体颗粒，在大气中存在各种形态和尺寸的气溶胶。
气溶胶的光学特性参数描述了气溶胶与光的相互作用过程，是遥感反演中常用的参数。
其中，主要包括以下几个参数：1、气溶胶光学厚度（AOD）：气溶胶吸收和散射光线的总量，是描述大气混浊程度的重要物理量。
AOD是从地球表面或航空器上通过大气光学成像设备获取的数据，用于确定大气中气溶胶物质的分布和浓度，是气溶胶遥感研究的重要参量。
2、气溶胶光学直径（AOD）：描述气溶胶的尺寸大小。
它是气溶胶颗粒输运和沉积的重要参数，通过对气溶胶粒子在大气中的运动轨迹和捕获的数据进行分析，可以对大气环境和气象变化有一个更为详细的描述。
3、吸收光学深度（AODa）：描述气溶胶吸收光线的数量。
与AOD类似，吸收光学深度是反映大气透射光谱特性的重要参数，可以用来识别气溶胶吸收谱线的特征。
二、气溶胶遥感反演方法研究气溶胶遥感反演方法是利用观测数据来估算，或者从遥感影像数据中直接提取气溶胶光学特性参数的一种方法。
气溶胶遥感反演方法分为直接反演和间接反演两种，其中直接反演要求观测系统直接测量气溶胶光学特性参数，而间接反演则是利用以反向模型等方法来从观测数据中估算气溶胶光学特性参数。
1、直接反演直接反演方法直接从遥感图像中提取气溶胶光学特性参数，是一种比较常见的气溶胶遥感反演方法。
直接反演的关键是选择适当的算法和模型来计算气溶胶光学参数，其中多数算法需要大量的样本数据来进行训练和验证。
2、间接反演间接反演方法是以气溶胶吸收、散射和透射光度为基础，从多角度、多波段的卫星遥感图像中提取吸收、散射和透射光度，进而估算AOD等光学特性参数。
气溶胶遥感反演研究
全球PM2.5卫星遥感反演分布图 全. 球沙尘气溶胶卫星遥感反演分布图
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2.2 卫星监测气溶胶
Huang et al.利用 星载激光雷达 Calipso产品研究 了2007年的一次沙 尘暴事件。
沙尘从Sahara沙漠 传输到墨西哥！
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2. 卫星监测气溶胶参数的意义
所需的空间分辨率逐层递进
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3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
秸 秆 焚 烧 的 发 现、 识 别、 确 认、 理 解 过 程
发现（1-2个像元.，1000m MODIS）
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
秸 秆 焚 烧 的 发 现、 识 别、 确 认、 理 解 过 程
识别（10个像元，. 30m HJ-1A）
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
秸 秆 焚 烧 的 发 现、 识 别、 确 认、 理 解 过 程
确认（20个像元，. 16m GF）
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
秸 秆 焚 烧 的 发 现、 识 别、 确 认、 理 解 过 程
气候系统是一个极其复杂的多圈、多层次系统。在诸多影响气候变化 的因子中，气溶胶是一个既重要却又不确定的影响因子。
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2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2.1气溶胶的影响-气候系统
• 直接、间接辐射强迫作用 • 通过云影响降水 • 与雪、冰的相互作用
影响大气辐射平衡，严重影响区域和全
球变化！！！
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大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述大气气溶胶是大气环境中的重要组成部分，对大气辐射传输、气候变化、风沙输送等过程产生着重要的影响。
目前，全球大气气溶胶监测手段多样，包括地面监测、飞机监测和遥感卫星监测。
大气气溶胶卫星遥感成为研究大气气溶胶的重要手段。
一、大气气溶胶卫星遥感技术概述大气气溶胶卫星遥感技术是通过利用遥感卫星搭载的传感器获取大气气溶胶的遥感信息，通过数据处理和分析得到大气气溶胶的时空分布和特性参数。
目前在大气气溶胶卫星遥感方面已经有了多项成熟的遥感手段和技术，如光学遥感、微波遥感、红外遥感等。
光学遥感是目前应用最为广泛的大气气溶胶遥感手段之一，其主要原理是通过监测大气气溶胶颗粒对太阳辐射和地表反射光的吸收、散射和透射特性来获取大气气溶胶的光学性质，包括光学厚度、粒径分布、复合折射率等。
而微波遥感则是通过监测大气气溶胶颗粒对微波辐射的散射和吸收特性来获取大气气溶胶的物理和化学特性参数，如水平能见度、气溶胶组分、气溶胶质量浓度等。
红外遥感则是通过监测大气气溶胶发射和吸收红外辐射的能力来获取大气气溶胶的温度、湿度、颗粒浓度等信息。
1. 光学厚度是指大气气溶胶对太阳辐射和地表反射光的吸收、散射和透射能力的综合表征，是衡量大气气溶胶浓度的重要参数。
光学厚度越大，表示大气中的气溶胶浓度越高。
3. 复合折射率是指大气气溶胶颗粒对不同波长光的折射和散射能力的综合表征。
复合折射率的大小和变化对大气气溶胶的光学性质和光学特性有着重要的影响。
4. 水平能见度是指大气中气溶胶颗粒对水平能见度的影响程度。
水平能见度越小，说明大气中的气溶胶颗粒浓度越高，大气浑浊程度越高。
5. 气溶胶组分是指大气中气溶胶颗粒的化学成分和组成结构。
不同的气溶胶组分对大气环境和生态系统产生着不同的影响。
6. 气溶胶质量浓度是指单位体积大气中的气溶胶颗粒的质量。
气溶胶质量浓度的大小和变化对大气环境和人类健康有着重要的影响。
7. 温度、湿度、颗粒浓度是指大气中的气溶胶颗粒的温度、湿度和颗粒浓度的分布情况。
一种反演气溶胶光学厚度的改进方法
一种反演气溶胶光学厚度的改进方法何涛;赵凤生【摘要】The algorithm to retrieve the aerosol optical depth over land has been completely restructured to produce the collection 005 products based on the algorithm by Levy et al. But the accuracy of the MODIS aerosol optical depth (AOD) products still has very large differences for different seasons and geographic locations in China. In order to improve the accuracy of aerosol retrieval products, an easier and faster algorithm for retrieval of aerosol optical depth over land with MODIS IB data is introduced. This algorithm deals with the surface reflectance relationships is the same way as MODIS V5. 2 algorithm. In order to better represent aerosol properties in China, the size distribution and refractive index of aerosol have been improved. Considering the fine structure of the aerosol size distribution has a little effect on satellite remote sensing of aerosol optical depth, this algorithm use the Junge aerosol size distribution to approximate the aerosol size distribution in an actual atmosphere. The real and imaginary index of refractive is 1. 5 and 0. 005, respectively. The complex refractive index is assumed for all wavelengths(0. 47,0. 55,0. 66^m and 2. 1 fjLm).In order to verify the accuracy and regional applicability of this algorithm, aerosol optical depth is derived with this algorithm using the MODIS IB data at Taihu and Xianghe, and this retrieval result is compared with equivalent measurements from AERONET (Aerosol Robotic NETwork) site (Level 2. 0 data). The MODIS/AOD product and IB data fromSeptember 2006 to June 2008 at Taihu (MODISI/AOD product and IB data from May 2008 to July 2009 at Xianghe) has been matched with L2. 0 AOD product from AERONET stations during the same period. Data from the AERONET are averaged within 30 min before and after the satellite's passing, and the MODIS data are averaged over a 10 km (15 km at Xianghe) area centered at the ground stations.The comparison results show that the standard deviation of the new algorithm inversion results and L2. 0 AOD product at Taihu is 0. 429. The standard deviation of the MODIS/AOD product and L2. 0 AOD product at Taihu is 0. 693. Accordingly, the standard deviations of two comparison experiment at Xianghe are 0. 493 and 0. 542, respectively. These results show that this algorithm retrieval results have good consistency with the sun photometer observational results at Taihu and Xianghe. The retrieval algorithm is more accurate than the current MODIS aerosol algorithm and its inversion results are reasonable. In addition, the settings for aerosol model and optical properties are simple and convenient in the new algorithm, which can effectively reduce the computational time for looking-up table and the iteration time for solving equations.%该文提出了一种简单快速反演气溶胶光学厚度的方法,该算法对地表反照率的处理与MODlS V5.2算法相同,但气溶胶谱分布假定为Junge谱,设置了新的气溶胶参数.应用2006年9月6日-2008年6月10日太湖MODIS观测资料和2008年5月20日-2009年7月6日香河MODIS观测资料进行反演,并将反演结果与AERONET(AErosol RObotic NETwork)站点资料进行对比,以检验算法的适用性和精度.对比结果显示:该算法在太湖的反演结果与AERONET太湖站反演结果对比的标准偏差为0.429,而MODIS卫星AOD产品与AERONET太湖站反演结果对比的标准偏差为0.693;相应在香河的两种反演结果与地面观测对比的标准偏差分别为0.493和0.542.该算法的反演误差小于MODIS 现行算法,反演结果合理,具有较好的适用性,说明这种方法在这两个区域具有更高的反演精度.【期刊名称】《应用气象学报》【年(卷),期】2011(022)006【总页数】10页(P663-672)【关键词】MODIS;6S;卫星遥感;气溶胶光学厚度(AOD)【作者】何涛;赵凤生【作者单位】中国气象科学研究院,北京100081;国家卫星气象中心,北京100081;山东省济南市环境监测中心站,济南250014;国家卫星气象中心,北京100081【正文语种】中文该文提出了一种简单快速反演气溶胶光学厚度的方法，该算法对地表反照率的处理与MODIS V5.2算法相同，但气溶胶谱分布假定为Junge谱，设置了新的气溶胶参数。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述1. 引言1.1 研究背景大气气溶胶是指大气中的固体或液体微粒，包括尘埃、烟雾、颗粒物等。
大气气溶胶的来源包括自然过程和人为活动，如火山喷发、森林火灾、工业污染等。
大气气溶胶对大气成分和气候变化有着重要影响，包括对太阳辐射的散射和吸收、云的形成和性质，以及地表辐射平衡等。
随着卫星遥感技术的发展，大气气溶胶的监测和研究进入了一个新的阶段。
卫星遥感可以提供大范围、全天候、高分辨率的观测数据，能够有效监测大气气溶胶的空间分布和时空变化。
通过利用卫星遥感数据，可以对大气气溶胶的来源、输送、沉降等过程进行研究，为环境保护、气候变化等问题提供重要参考。
本文将综述大气气溶胶卫星遥感反演研究的最新进展，探讨大气气溶胶的形成和影响、卫星遥感技术、反演方法及其在环境监测中的应用。
希望通过本文的分析，能够更深入地了解大气气溶胶的特性和作用，为相关研究和应用提供支持和参考。
1.2 研究目的研究的目的是通过对大气气溶胶卫星遥感反演研究的综述，系统地总结该领域的最新进展和成果，探讨大气气溶胶在环境监测中的应用前景。
通过深入了解大气气溶胶的形成机制和对环境和气候的影响，以及卫星遥感技术的原理和方法，为进一步深入研究大气气溶胶的遥感反演提供理论和方法支持。
希望能够促进大气气溶胶的监测和预警能力的提升，为改善人类生存环境和应对气候变化提供科学依据和技术支持。
通过本文的撰写和总结，旨在为相关领域的研究者和决策者提供参考和借鉴，推动大气气溶胶遥感反演技术的发展，促进环境保护和气候变化应对的进步。
2. 正文2.1 大气气溶胶的形成和影响大气气溶胶是大气中固态或液态微粒子的悬浮物，主要由硫酸盐、硝酸盐、有机物质和尘埃等组成。
这些微粒子的形成来源于自然和人为活动，如火山喷发、森林火灾、工业排放、交通尾气等。
大气气溶胶对气候、生态系统和人类健康都有重要的影响。
大气气溶胶可以直接影响气候系统。
气溶胶反射和吸收太阳辐射，导致地表和大气温度分布不均匀，影响大气环流格局，进而影响全球气候变化。
气溶胶定量遥感反演的方法
气溶胶定量遥感反演的方法气溶胶定量遥感反演技术是通过遥感卫星获取的气溶胶光学特性数据，结合气象和大气光学模型，利用数学方法反演出大气中气溶胶的浓度、粒径分布和透明度等信息的一种方法。
下面将详细介绍几种常用的气溶胶定量遥感反演方法。
1.基于比值法的反演方法：比值法是通过计算多个波段之间的比值来反演气溶胶光学厚度或光学透明度。
比值法的基本原理是假设大气的气溶胶光学特性在不同波段之间具有一定的关联性，通过计算不同波段之间的比值，可以消除大气气溶胶光学特性之间的差异，得到气溶胶的浓度信息。
比较常用的比值法有Blue-SWIR方法、Blue-Red方法和Red-NIR方法等。
2.基于反射率统计关系的反演方法：反射率统计关系是指大气底层和表面反射率之间的统计关系，基于这种关系可以反演出气溶胶的浓度和粒径分布。
该方法需要利用地表特征的反射率数据，通过建立气象和辐射传输模型，以及利用大量的地表反射率样本来建立反射率统计关系，从而反演出气溶胶的光学厚度和粒径分布。
3.基于颜色指数的反演方法：颜色指数是指在可见光和近红外波段之间的光谱变化指标，通过计算颜色指数可以反演出气溶胶的浓度和类型。
常见的颜色指数有NDVI（归一化植被指数）、SAVI（改进型土地覆盖指数）和EVI（增强型植被指数）等。
通过分析不同颜色指数之间的关系，可以反演出气溶胶的浓度和种类。
4.基于光谱反演和逆向传输模型的反演方法：光谱反演和逆向传输模型是指通过建立大气辐射传输模型，将遥感获取的多光谱数据与模型模拟的光谱进行比较，通过调整气溶胶的光学参数反演出气溶胶的浓度和透明度。
该方法需要利用气象和大气光学模型对大气辐射传输过程进行建模，然后通过数值计算的方法，反演出气溶胶的光学特性。
总的来说，气溶胶定量遥感反演方法有很多种，每种方法都有其适用的条件和限制。
不同的方法结合以及综合应用可以提高反演结果的准确性和可靠性，从而更好地满足对气溶胶浓度、粒径分布和透明度等信息的需求。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶的卫星遥感反演方法主要有两种：一种是直接反演方法，另一种是间接反演方法。
直接反演方法是利用卫星遥感数据，通过对气溶胶的光学特性进行测量和分析，来确定大气气溶胶浓度和分布。
而间接反演方法则是通过对大气气溶胶的影响进行模拟和推断，来间接估算大气气溶胶的浓度和分布。
这两种方法各有优势和局限，综合运用可提高遥感反演精度。
卫星遥感反演大气气溶胶需要考虑的因素较多，主要包括大气气溶胶的光学特性、卫星遥感数据的获取和处理、大气辐射传输模型等。
大气气溶胶的光学特性是指大气气溶胶对光的散射和吸收特性，通过这些特性可以对大气气溶胶进行识别和表征。
卫星遥感数据的获取和处理则需要考虑到卫星遥感数据的分辨率、频率和覆盖范围等因素。
而大气辐射传输模型则是用来模拟大气气溶胶对太阳和地面辐射的影响，从而推断大气气溶胶的浓度和分布。
卫星遥感反演大气气溶胶还需要考虑到大气本身的复杂性和变化性。
大气气溶胶的浓度和分布受到气象、气候和地理等因素的影响，因此在进行卫星遥感反演时，需要充分考虑这些因素的影响。
大气气溶胶的分布和排放也会随着时间和空间的变化而发生变化，因此需要对不同时间和空间的大气气溶胶进行监测和反演。
大气气溶胶卫星遥感反演研究在大气环境和气候变化研究中具有重要意义。
随着卫星遥感技术的不断发展和改进，相信卫星遥感反演大气气溶胶的精度和应用范围将会不断提高，从而为大气环境和气候变化研究提供更加准确的数据支持。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述1. 引言1.1 研究背景大气气溶胶是大气中的微小颗粒物质，对天气、气候、环境和健康等多个方面产生重要影响。
随着工业化和城市化的加快，大气气溶胶的排放量不断增加，对环境和人类健康带来诸多负面影响。
对大气气溶胶的遥感监测和研究变得尤为重要。
传统的大气气溶胶监测方法往往受限于采样点有限、覆盖范围小、监测精度低等问题，无法全面、准确地反映大气气溶胶的时空分布特征。
而卫星遥感技术的发展为大气气溶胶的监测提供了新的途径。
卫星遥感可以实现对大范围区域、高分辨率的监测，能够全天候、全天时对大气气溶胶进行连续性监测，为大气气溶胶的研究提供了更加方便、高效的手段。
利用卫星遥感技术进行大气气溶胶监测和研究已成为当前大气科学领域的热点研究方向。
【2000字】1.2 研究目的大气气溶胶是大气污染的重要组成部分，对气候变化和人类健康有着重要影响。
通过卫星遥感技术对大气气溶胶进行定量反演具有重要意义。
本文的研究目的主要包括以下几点：1. 探究不同定量反演方法的优缺点，为选择合适的反演方法提供参考。
2. 对比不同遥感数据源在大气气溶胶反演中的适用性，为数据选择和处理提供指导。
3. 综合分析不同遥感反演算法的特点，为深入理解大气气溶胶空间分布提供支持。
4. 探讨卫星遥感技术在大气气溶胶研究中的优势，归纳出其在监测和预警中的价值。
5. 探索大气气溶胶遥感反演技术的应用领域，为进一步研究和实践提供方向。
通过以上研究目的的分析和实践，将有助于推动大气气溶胶卫星遥感反演研究的发展，为环境保护和可持续发展提供科学依据和技术支持。
2. 正文2.1 定量反演方法定量反演方法是大气气溶胶遥感研究中的重要内容，主要目的是通过遥感数据提取大气气溶胶的浓度、粒径、光学厚度等关键参数。
目前常用的定量反演方法包括基于光学模型的反演方法和基于统计模型的反演方法。
基于光学模型的反演方法主要利用大气气溶胶与太阳辐射或地物表面相互作用的光学特性，比如吸收、散射、透射等。
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述
大气气溶胶卫星遥感反演研究综述近年来，大气气溶胶的研究已经成为了大气科学领域的热点之一。
大气气溶胶可以分为自然源和人为源两大类，包括但不限于悬浮在大气中的尘埃粒子、二次有机气溶胶以及硫酸气溶胶等。
大气气溶胶不仅会直接影响大气的光学性质，而且还与气候变化、空气质量以及人类健康等密切相关。
精确地反演大气气溶胶的浓度和形态参数对于气候研究和空气质量监测具有重要的意义。
大气气溶胶的遥感反演技术已经取得了很多进展。
大气气溶胶卫星遥感是一种常见的方法。
大气气溶胶卫星遥感可以通过利用遥感仪器测量大气气溶胶的辐射强度和波长，来获取大气气溶胶的浓度和形态参数。
大气气溶胶卫星遥感的优势在于其全球覆盖范围和连续观测能力，能够提供全球范围内的大气气溶胶数据，以揭示大气气溶胶的时空分布规律。
大气气溶胶卫星遥感的反演方法多种多样。
最常见的反演方法是利用大气气溶胶的辐射输送模式和观测数据之间的关系，建立反演模型，通过反演模型对观测数据进行处理，从而获得大气气溶胶的浓度和形态参数。
还可以利用统计学方法和辐射传输模型相结合的方法来反演大气气溶胶。
大气气溶胶卫星遥感反演的关键问题之一是悬浮粒子的类型和复杂形状的反演。
悬浮粒子的类型多样，包括球形粒子、非球形粒子、混合粒子等，其反演具有很大的难度。
由于大气气溶胶的光学性质受到很多因素的影响，如湿度、温度、颗粒浓度等，这些因素的变化会导致反演结果的误差。
需要对这些因素进行有效的修正，以提高大气气溶胶遥感反演的精度和准确性。
大气气溶胶卫星遥感反演研究是一个重要而复杂的课题。
通过建立反演模型、利用统计学方法和辐射传输模型相结合等手段，可以有效地反演大气气溶胶的浓度和形态参数。
目前的研究还存在一些问题，如反演方法的精度和精确性不够高、大气气溶胶的复杂形状和类型的反演难度等，这些问题值得继续深入研究和探讨。
大气气溶胶遥感反演研究进展
。由于多角度算法在一些地区的运用还有局限性，它作为一种新的反演
思路，还需要进一步拓展到多种地表覆盖进行实验。
3. 进一步研究偏振特性，充分利用偏振遥感的优势，研究开发传感器等硬
件设备以获取充足的偏振数据，改进或开发偏振遥感反演方法，提高反
λ −, (λ) λ −, (λ)
(λ)
=
▪ (λ)
上式中,下标n和f分别表示卫星前向和底向两个观测角度， (λ) 和
(λ) 为卫星测量值，k为地表反射率在前向和底向的比值，均为已知量，
, (λ)、, (λ)、 (λ)、 (λ)都是 AOD的函数，通过引入气溶胶模
1.假设地表反射率在前向和底向的比值k是一个与波长λ无关的量
, ()
=
, ()
上式中,, ()，, ()分别表示前向和底向的地表反射率。因为
地表反射率随角度的变化主要取决于地表覆盖的宏观结构， 而非波长。
2. 朗伯体的表面，卫星接收到的来自大气层顶的表观反射率可表示为：
响应较小且观测信息中主要包含大气气溶胶信息的观测方式，偏振测量能
满足上述要求。除此之外，偏振反射率对波段变化十分不敏感，对粒子特
性较为敏感，使得偏振探测成为近年来气溶胶观测发展最快的方式。
偏振辐射只对气溶胶粒子特性敏感，偏振信息有助于气溶胶特性的提
取，可以更好的反演气溶胶的光学特性。利用这种方法可以同时反演气溶
0°，55°
0°，±26.1°，±45.6°，
±60°，±70.5°
扫描宽度
500km
360km
分辨率
1km×1km（底向）
1.5km×2km（前向）
利用MODIS遥感数据进行气溶胶反演研究
利用MODIS遥感数据进行气溶胶反演研究雾霾现象是影响大气气候和环境质量的一个重要因素。
这些雾和霾都是悬浮在大气中的气溶胶粒子，混浊度是其主要光学性质之一，可用光学厚度来表征。
现阶段，对气溶胶光学厚度的监测多是基于地面气象站点的实测数据。
实测数据多是以点监测为主，无法测得气溶胶的范围和变化趋势。
随着遥感技术的发展，特别是气溶胶遥感技术的发展和革新，给气溶胶卫星监测提供了技术依据。
利用卫星数据资料可以实现气溶胶的面监测，通过多期数据的分析比较能实现变化趋势研究。
论文在深入分析气溶胶反演的理论和方法的基础上，利用北京及周边地区的MODIS卫星遥感影像资料进行了气溶胶反演的实验验证。
文中主要研究内容和结果如下：(1)遥感数据的选择。
由于MODIS数据具有较高的光谱分辨率和时间分辨率，而且对外免费开放下载，具有较好的经济适用性，所以本文选择以MODIS影像作为实验基础数据。
(2)大气模式的选择。
在气溶胶的反演的过程中，大气模式参数与气溶胶模型参数的设定影响反演的精度。
通过实验研究，选择用6S模式模拟大气模式参数和气溶胶模型，能够提高反演精度。
(3)根据气溶胶反演的理论基础，在反演过程中需要建立地表反射率与气溶胶光学厚度之间的定量关系。
论文基于暗像元法估算地表反射率，并进一步根据6S模式模拟通过IDL语言编程实现了与气溶胶光学厚度相关的七参数对应关系的计算，利用这种七参数对应关系可以实现气溶胶光学厚度的反演。
(4)利用MODIS影像数据对北京及其周边地区的气溶胶光学厚度分布进行了反演实验，通过AERONET已知数据对反演结果进行了精度验证，并进一步根据7期数据的反演结果完成了气溶胶光学厚度分布的变化趋势分析。
实验结果表明，利用MODIS数据根据暗像元法以及6S大气模式能够很好的反演出陆地上空的气溶胶光学厚度。
这为城市地区快速监测大气污染提供了经济适用的方法。
沙尘气溶胶对热红外分裂窗通道亮温和地表反演温度的影响研究
沙尘气溶胶对热红外分裂窗通道亮温和地表反演温度的影响研
究
沙尘气溶胶对热红外分裂窗通道亮温和地表反演温度的影
响研究
李莉;顾行发;余涛;胡秀清;陈良富;程天海
【期刊名称】《红外与毫米波学报》
【年(卷),期】2009(028)002
【摘要】沙尘气溶胶通过改变地-气系统的热红外辐射传输可引起地表温度遥感探测结果发生变化.较系统地研究了冬季和夏季沙尘气溶胶光学厚度(AOD)变化对热红外分裂窗通道亮温(BT)和地表反演温度(LST)的影响,以及反演结果受大气水汽和地表因素的作用.红外辐射传输模拟计算表明:1)沙尘气溶胶影响下,热红外分裂窗通道亮温差小于零;2)随AOD增大,BT和LST都减小,其中LST减小的速度大于BT;3)不同水汽含量下LST变化不明显;4)当AOD较大时,LST主要反映沙尘层的温度信息.模拟结果与中国北方典型沙尘实例分析结果有较好的一致性.
【总页数】5页(102-106)
【关键词】沙尘气溶胶;热红外通道亮温;地表温度反演;libRadtran 【作者】李莉;顾行发;余涛;胡秀清;陈良富;程天海
【作者单位】中围科学院遥感应用研究所,北京,100101;中国科学院研究牛院,北京,100039;国家航天局航天遥感论证中心,北京,100101;中围科学院遥感应用研究所,北京,100101;中围科学院遥感应用研究所,北京,100101;国家航天局航天遥感论证中心,北京,100101;中围科学院遥感应用研究所,北京,100101;中国气象局国家卫星气象中心,北京,100081;中围科学院遥感应用研究所,北京,100101;中围科学院遥感应用研究所,北京,100101;中国科学院研究牛院,北京,100039;国家航。
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865nm
合成图
用AirMISR得到的不同波段， 不同角度得到的非偏辐射值
用国产多角度偏振设备（DPC）得 到的不同波段的偏振辐射值及其彩
1.5. 气溶胶特性分析的意义
气溶胶物质特性
遥感采样特性
技术应用
几何特性
空间分辨率 时间分辨率
卫星与载荷 设计
化学特性
光谱分辨率 角度分辨率
测的过程。
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
发现
• 从遥感图像 上识别出目 标 • 例：发现树
识别
• 通过遥感图 像辨认出目 标的属性 • 例：识别出 是颗树
确认
• 通过遥感影 像目标识别 的属性结果 进一步的确 定 • 例：确认是 颗树
理解
• 对目标的属 性状态进行 进一步的获 取 • 例：理解树 冠的半径等
35
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-模型
应用层次-多星组网（例）
36
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量 航天遥感技术是面向自然界的、无损的、全程的、全面的探
测技术。
航天遥感技术本质上是面向目标特性的时空采样过程，通过 在波段、偏振度、时间、空间、角度等维度上的采样，将无 限的信息转化成为有限的信息，求解病态方程利用先验知识 在有限信息里进行信息获取。 航天遥感是人类认知世界、理解世界的工具，利用航天遥感 对自然界的认知经历了发现、识别、确认、理解、评价和预
2.2 卫星监测气溶胶
卫星观测气溶胶的传输与扩散
29
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2.2 卫星监测气溶胶
基于不同时间的卫星图像，可以清楚地看到灰霾气溶胶的变化趋势
1月10号 1月12号 1月14号 1月16号
灰霾侵袭
PM2.5=248μg/cm3 AQI=289
北京地区2012年冬季灰霾态势变化实例
当电场矢量 E 的振动集中在某一方向时， 称光在这一方向是偏振的。
1.大气气溶胶特性
1.4 气溶胶光学特性-偏振特性
当电场振动的轨迹 是一条直线时，称 为线偏振。
当电场振动的轨迹 是一个圆时，称为 圆偏振。
1.大气气溶胶特性
1.4 气溶胶光学特性-多角度特性和多光谱特性 ：
不论是非偏和偏振，当不同波段的入射光线经过气溶胶粒 子散射后，在不同方向上的散射分量是不同的。因此当卫星 从不同角度观测气溶胶粒子时，得到的不同波段的辐射值是 不同的。
Ammonium Sulfate Marine Organic Biomass Smoke
水晶有机物
硫酸铵 海洋有机物 生物质烟
100-1000
Dust
Sea Salt Pollen
沙尘
海盐 花粉 100010000 6
直径：纳米
1.大气气溶胶特性
1.2 气溶胶几何特性-微观形态特性
大气中的气溶胶粒子来源较多，大小不同，形状各异。在实际研究中宏 观上分析时需要有一个粒子尺度分布函数来描述气溶胶粒子群。
灰霾积聚
灰霾扩散
灰霾渐渐消散
PM2.5=568μg/cm3 PM2.5=299μg/cm3 AQI=500 AQI=293
PM2.5=112μg/cm3 AQI=122
内容提纲
1 2 3 4 5 6 大气气溶胶特性 卫星大气气溶胶监测的意义 气溶胶特性获取分析及卫星监测现状 中国气溶胶特性分析 卫星大气气溶胶参数反演 SART说明
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
在对地物目标发现、识别、确认、理解基础上，对地物 目标进行深度理解、判断及预测，揭示地物目标的物理特性 及专题特性。
常用的三种尺度分布函数：数量谱分布，面积谱分布，体积谱分布
1.大气气溶胶特性
1.2 气溶胶几何特性-典型气溶胶类型的尺度分布函数
1.大气气溶胶特性
1.3 气溶胶化学特性-气溶胶组成
1.大气气溶胶特性
1.3 气溶胶化学特性-气溶胶组成
1.大气气溶胶特性
1.4 气溶胶光学特性-散射和吸收 太阳光在大气气溶胶粒子中传播时，会发生散射和吸收，
2.1气溶胶的影响-人居环境
环境：大气能见度下降，阻碍空中、水面和路面交通 健康：显著提高呼吸道、肺心病以及癌症等疾病参数的意义
2.1气溶胶的影响-人居环境
晴空、污染天气对比图
晴空、沙尘天气对比图
21
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2.1气溶胶的影响-人居环境
其中散射又分为反射和投射。
1.大气气溶胶特性
1.4 气溶胶光学特性-散射相函数
散射相函数用来描述电磁波被介质散射后在各个方向上的强度分布比例。
对于球形粒子，可以利用著名的MIE（米散射）理论来计算单个粒子的
散射相函数。对于非球形粒子，常用T-Matrix和几何光学理论来计算相 函数，或者直接利用仪器观测来得到。
1.2 气溶胶几何特性-宏观
汽车尾气 （数十米）
工厂排放 （几公里到几十公里）
森林火灾 （蔓延数百平方公里）
火山爆发 （漂浮达数百公里）
大规模霾 （数十万平方公里）
5
1.大气气溶胶特性
1.2 气溶胶几何特性-微观
EN
Soot Sulfuric Acid
中文
煤烟 硫磺酸
直径（纳米）
10 - 100
Crystal Bioorganic
识别（10个像元，30m HJ-1A）
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
秸 秆 焚 烧 的 发 现、 识 别、 确 认、 理 解 过 程
确认（20个像元，16m GF）
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标的信息量分析-规模度量
秸 秆 焚 烧 的 发 现、 识 别、 确 认、 理 解 过 程 理解（25个像元，无人机）
g / m3
为
（即每立方米多少毫克）。
1.大气气溶胶特性
1.1 气溶胶定义和来源
自然：尘粒、烟粒、海洋中浪花飞溅的盐粒、花粉、流星飞逝后留下的灰烬，火山尘埃等； 人为：煤、油及其他矿物燃料的燃烧物质，以及车辆产生的废气排放至空气中的大量烟粒 等。
自然界产生的气溶胶
人类制造的气溶胶
1.大气气溶胶特性
31
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.1 场概念
遥感是一种非接触式的、无损的探测，是人类开展信息获取、认识 与理解自然界、服务其自身发展的有效手段。获取目标特性是发现、识 别、确认、理解、判断、预测的过程，遥感目标特性的分析是从外到内、 由表及内确定目标的存在状态，其根本就是目标特征场，场是一系列遥 感要素的集合，信息量则是构成目标场的各要素的函数。
大气污染的全方位立体监 测提供了重要的信息来源。
全球沙尘气溶胶卫星遥感反演分布图
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2.2 卫星监测气溶胶
Huang et al.利用
星载激光雷达
Calipso产品研究 了2007年的一次沙
尘暴事件。
沙尘从Sahara沙漠 传输到墨西哥！
28
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
气候系统是一个极其复杂的多圈、多层次系统。在诸多影响气候变化 的因子中，气溶胶是一个既重要却又不确定的影响因子。
18
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2.1气溶胶的影响-气候系统
• 直接、间接辐射强迫作用 • 通过云影响降水 • 与雪、冰的相互作用
影响大气辐射平衡，严重影响区域和全 球变化！！！
19
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2008年：我国三分之二城市空气气溶胶细粒子浓度超标。
22
2. 卫星监测气溶胶参数的意义
2.1气溶胶的影响-对地观测
气溶胶的存在会显著改变地气
大气校正后的图像效果
辐射传输过程！
如何利用卫星对大气
气溶胶进行有效监测？
中国地区气溶胶如何？ 如何利用卫星反演气 溶胶参数信息？获得 真实的地面信息？ „„
地 基 观 测 站 点 离 散 卫 星 观 测
全 球 尺 度
连 续 观 测
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
2.2 卫星监测气溶胶
卫星遥感在大气环境质
量变化的连续性、空间性 和趋势性监测方面具有明
显优点。
在不同尺度上反映大气 污染物的宏观分布趋势、
全球PM2.5卫星遥感反演分布图
源汇分布和传输路径，为
全球气溶胶光学厚度场
气溶胶场
局部区域气溶胶光学厚度场
气溶胶垂直分布场
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
3.3 遥感目标信息量分析-模型
空间信息量
精度信息量
其中C为一景图像所对应的地面面积，G为地面分辨率（即空 间分辨率），n为像元数，K为波段数（光谱分辨率），m为量化 基数（辐射分辨率）。
34
3.气溶胶特性获取分析及卫星监测现状
PM 2.5 是气溶胶。
PM，英文全称为 particulate matter (颗粒物），是评价某一地方空
气质量的重要指标。PM包括PM2.5（大气中直径小于2.5微米的可入肺颗
粒物，2013年2月28日，“PM2.5”规范中文名，正式命名为“细颗粒 物”。），PM10（直径小于10微米的可吸入颗粒物）。PM 的单位一般
光学特性
卫星监测 气溶胶
极化分辨率
气溶胶的特性分析为卫星载荷的设计和反演提供了理论依据
内容提纲
1 2 3 4 5 6 大气气溶胶特性 卫星大气气溶胶监测的意义 气溶胶特性获取分析及卫星监测现状 中国气溶胶特性分析 卫星大气气溶胶参数反演 SART说明