大气气溶胶遥感反演研究进展
大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例
大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例引言大气气溶胶（Aerosol）是指悬浮在大气中的固体或液体颗粒物，主要由尘埃、烟尘、细菌、铵盐、硫酸盐、硝酸盐、有机物等组成。
气溶胶在大气中广泛存在，对空气质量、气候变化和生态环境等产生很大影响。
因此，对气溶胶的化学成分进行准确的测量和分析是至关重要的。
地基遥感技术是利用地面观测站点的红外、太阳辐射、激光雷达等设备，通过监测和分析大气中的辐射信息，来估计大气气溶胶的化学成分。
在京津唐地区这样一个经济发达、人口密集的城市群中，大气气溶胶的来源复杂，浓度高，因此进行地基遥感反演研究具有重要意义。
一、大气气溶胶成分对环境的影响大气气溶胶的化学成分对空气质量产生直接影响。
其中，颗粒物是大气气溶胶的主要组成部分之一，它对人体健康和环境质量具有重要意义。
细颗粒物（PM2.5）的污染已经成为了城市环境的主要问题之一。
研究发现，细颗粒物中的硫酸盐、硝酸盐和有机物等物质与人体健康问题密切相关，如呼吸道疾病、心脏病等。
同时，气溶胶的光学性质也对气候变暖和天气模式等方面有重要影响。
二、地基遥感技术在气溶胶成分研究中的应用地基遥感技术是重要的气溶胶研究手段之一，其优势在于实时性强、研究范围广。
在京津唐地区的研究中，地基遥感技术通过监测大气辐射的变化，实现对气溶胶成分的反演。
具体而言，通过监测大气辐射中可见光和红外辐射的变化，可以获得气溶胶的浓度、粒径等基本信息。
而结合气象数据和气象模型，可以进一步推测气溶胶的来源和形成机制。
三、以京津唐地区为例的地基遥感反演研究京津唐地区是一个重要的经济发达地区，也是一个重要的气溶胶研究区域。
在该地区的地基遥感反演研究中，采用了多种遥感技术和模型方法。
例如，利用位于该地区的地面观测站点收集的数据，结合气象和大气化学模型，研究人员可以获得大气中气溶胶的浓度、粒径分布等信息。
同时，利用激光雷达技术，可以对气溶胶的垂直分布和类型进行较为准确的识别和定量。
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。
城市地区大气气溶胶遥感反演研究
分类号密级UDC 编号中国科学院研究生院博士学位论文城市地区大气气溶胶遥感反演研究孙林指导教师柳钦火研究员中国科学院遥感应用研究所申请学位级别博士学科专业名称地图学与地理信息系统论文提交日期 2006年5月论文答辩日期 2006年6月3日培养单位中国科学院遥感应用研究所学位授予单位中国科学院研究生院答辩委员会主席城市地区大气气溶胶遥感反演研究摘要本文主要研究城市地区的气溶胶反演问题，反演的气溶胶参数有：气溶胶光学厚度和气溶胶的粒子谱。
文中主要研究了两种卫星数据的城市地区气溶胶反演方法：一种是国外在轨运行的中分辨率成像光谱仪（MODIS）数据，具有36个通道，空间分辨率分别为250米、500米和1000米；一种是国内的即将发射的环境与减灾卫星（HJ-1）高光谱成像仪数据，具有约135个通道，空间分辨率为100米。
根据不同卫星数据的空间分辨率及光谱分辨率等参数特征，文中共使用三种气溶胶光学厚度反演方法反演城市地区的气溶胶光学厚度，分别是：结构函数法、浓密植被算法及高反差地表法，使用高反差地表法反演的环境与减灾卫星的多波段气溶胶光学厚度反演了气溶胶的粒子谱。
浓密植被算法能够很好的反演陆地上浓密植被像元的气溶胶光学厚度，对于城市地区而言，当卫星数据的空间分辨率较高时，城市中分布较多的森林公园、草坪等区域，可以作为浓密植被算法反演时要求的浓密植被像元；当卫星数据的空间分辨率较低时，难以找到满足浓密植被要求的像元，致使浓密植被算法很难在城市这样的地区使用，基于大气透过率的结构函数法（又称对比算法）可以适用于高反射率地区气溶胶光学厚度反演，有望解决城市地区气溶胶光学厚度的反演问题；对于高光谱数据，高反差地表法能够方便的反演出在其波段设置范围内的气溶胶光学厚度的谱分布，帮助我们更清楚的了解气溶胶的尺度谱分布等性质根据MODIS数据的空间分辩率特点，文中使用结构函数法反演MODIS数据城市地区的气溶胶光学厚度。
由于城市地区地表的空间结构非常复杂，地表二向反射特性非常明显，给结构函数法精确反演城市地区的气溶胶光学厚度带来了严峻挑战，为降低城市地区地表的二向反射特性对结构函数法反演气溶胶光学厚度的影响，文中发展了城市地区的BRDF模型，并将BRDF模型用于北京地区的气溶胶光学厚度反演。
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。
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。
《2024年大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例》范文
《大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例》篇一一、引言大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物，其成分复杂多样，对环境、气候和人类健康产生重要影响。
近年来，随着工业化和城市化的快速发展，京津唐地区的大气污染问题日益突出，其中气溶胶污染成为重要的环境问题。
因此，对大气气溶胶的化学成分进行准确的地基遥感反演研究，对于了解其来源、传输、转化及对环境的影响具有重要意义。
本文以京津唐地区为例，对大气气溶胶的化学成分地基遥感反演进行研究。
二、研究背景与意义随着科技的发展，地基遥感技术成为大气气溶胶研究的重要手段。
通过地基遥感技术，可以获取大气气溶胶的时空分布、光学特性及化学成分等信息。
京津唐地区作为我国重要的经济、文化中心，其大气气溶胶污染问题严重影响了区域环境质量和人民健康。
因此，对京津唐地区大气气溶胶的化学成分进行地基遥感反演研究，有助于深入了解其污染状况、来源及传输路径，为制定有效的污染防治措施提供科学依据。
三、研究方法与数据来源本研究采用地基遥感技术，结合地面观测数据和卫星遥感数据，对京津唐地区大气气溶胶的化学成分进行反演研究。
具体方法包括：1. 地面观测：在京津唐地区设置多个观测站点，收集大气气溶胶的颗粒物浓度、化学成分等数据。
2. 卫星遥感：利用卫星遥感技术获取京津唐地区的气溶胶光学厚度、粒径分布等信息。
3. 地基遥感反演：结合地面观测数据和卫星遥感数据，利用化学传输模型和遥感反演算法，反演大气气溶胶的化学成分。
四、研究结果与分析通过对京津唐地区大气气溶胶的地基遥感反演研究，我们得到了以下结果：1. 化学成分分析：大气气溶胶的主要化学成分为硫酸盐、硝酸盐、有机碳和黑碳等。
其中，硫酸盐和硝酸盐主要来源于人为排放，而有机碳和黑碳则主要来源于生物质燃烧和交通排放。
2. 空间分布特征：京津唐地区大气气溶胶的化学成分空间分布不均，城市区域和工业区域的污染程度较高，而农村和山区则相对较低。
3. 时间变化规律：大气气溶胶的化学成分在不同季节和天气条件下存在明显差异。
《2024年大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例》范文
《大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例》篇一一、引言大气气溶胶是影响空气质量和气候变化的重要因素之一。
京津唐地区作为我国重要的经济、政治和文化中心，其大气气溶胶的化学成分和分布情况对于环境监测和治理具有重要意义。
本文旨在通过对京津唐地区大气气溶胶的化学成分进行地基遥感反演研究，为该地区的空气质量改善和环境保护提供科学依据。
二、研究背景及意义随着工业化和城市化的快速发展，大气气溶胶污染问题日益严重，对环境和人体健康造成了严重影响。
京津唐地区作为我国重要的经济区域，其大气气溶胶污染问题尤为突出。
因此，对大气气溶胶的化学成分进行深入研究，不仅有助于了解其形成和演变的机理，还可以为环境监测和治理提供科学依据。
此外，本研究对于提高大气污染治理水平、改善空气质量、保护生态环境具有重要意义。
三、研究方法本研究采用地基遥感技术对京津唐地区的大气气溶胶进行观测和反演。
首先，通过遥感技术获取大气气溶胶的光谱数据；其次，利用化学成分反演算法对光谱数据进行处理和分析，得到大气气溶胶的化学成分；最后，结合地理信息系统（GIS）技术对反演结果进行空间分析和可视化表达。
四、研究结果1. 大气气溶胶化学成分分析通过对京津唐地区的大气气溶胶进行地基遥感反演，得到了该地区大气气溶胶的主要化学成分，包括硫酸盐、硝酸盐、有机碳、黑碳等。
其中，硫酸盐和硝酸盐是主要的二次气溶胶成分，其含量与工业排放和气象条件密切相关。
2. 空间分布特征分析结合GIS技术对反演结果进行空间分析和可视化表达，发现京津唐地区的大气气溶胶化学成分在空间分布上存在明显差异。
其中，城市中心区域的气溶胶浓度较高，尤其是硫酸盐和硝酸盐等二次气溶胶成分；而郊区及农村地区的气溶胶浓度相对较低。
此外，不同季节的气溶胶化学成分和分布情况也存在差异。
五、讨论与结论本研究通过对京津唐地区大气气溶胶的化学成分进行地基遥感反演研究，发现该地区的大气气溶胶主要化学成分为硫酸盐、硝酸盐、有机碳和黑碳等。
基于机器学习的大气气溶胶遥感反演研究
基于机器学习的大气气溶胶遥感反演研究随着大气污染问题日益严重，大气气溶胶的遥感反演成为了研究的热点领域。
大气气溶胶是一种悬浮于大气中的微小颗粒物，来源包括自然和人为。
它们对气候变化、空气质量和健康都有着重要的影响。
然而，直接对大气气溶胶进行监测极为困难，因此，遥感反演成为了目前最为主流和有效的监测手段。
机器学习技术在大气气溶胶遥感反演中的应用在大气气溶胶遥感反演中，传统的物理方法往往受到精度和分辨率的限制，无法充分利用遥感数据的信息。
而机器学习则可以通过自动学习数据特征和规律，快速高效地对大气气溶胶进行反演和分析。
近年来，越来越多的研究者开始将机器学习技术应用于大气气溶胶遥感反演中。
一种基于机器学习的大气气溶胶遥感反演方法是用卷积神经网络（CNN）对遥感图像进行分类。
以MODIS遥感数据为例，研究者可以用CNN对遥感图像中的像元进行标签分类，如将“森林”、“城市”、“海洋”等不同的遥感景物进行分类。
在此基础上，再以数据融合的方式将不同遥感数据源进行整合，对不同遥感景物中的大气气溶胶进行反演。
这种方法具有高效、准确、分辨率高等优点，极大地提高了大气气溶胶遥感反演的精度和效率。
另一种基于机器学习的大气气溶胶遥感反演方法是使用支持向量机（SVM）算法。
SVM是指一种监督学习算法，其基本思想是通过构建一个分类超平面将不同类别的样本进行分类。
在大气气溶胶遥感反演中，研究者可以先对不同遥感数据进行预处理，将其转化为有效特征向量，然后采用SVM算法对这些特征进行分类，从而得到大气气溶胶的分布情况。
这种方法具有简单、快速和泛化性好等特点，适用于对大面积遥感图像进行分析，是大气气溶胶遥感反演中的一种重要方法。
机器学习在大气气溶胶遥感反演中的优势相较于传统的物理反演方法，机器学习计算量小、速度快、稳定性高、灵活度高等特点，因此在大气气溶胶遥感反演中具有一定的优势。
首先，机器学习技术在大气气溶胶遥感反演中可以自动学习和提取大量的数据特征，使得相比传统的方法，反演结果更加准确和精细。
大气气溶胶偏振遥感研究进展_郭红
气溶胶参数与反演算法的流程和主要产品 。 ／ 本文将从 Ｐ Ｏ Ｌ Ｄ Ｅ Ｒ Ｐ Ａ Ｒ Ａ Ｓ Ｏ Ｌ，Ａ Ｐ Ｓ和 航 空 偏 振 相 机 、 地基偏振遥感平 台 三 个 方 面 综 述 大 气 气 溶 胶 偏 振 遥 感 近 ２ ０ ） 年（ 的 研 究 进 展 ，重 点 论 述 气 溶 胶 参 数 偏 振 反 演 １ ９ ９ ３ ０ １ ３ ２ － 算法 ，同时介绍 Ｄ Ｐ Ｃ和 Ａ Ｐ Ｓ等 未 来 星 载 偏 振 传 感 器 的 气 溶 胶研究新进展及新动向 ，在此 基 础 上 ，提 出 大 气 气 溶 胶 偏 振 遥感研究存在的问题及展望 ，以期对后续 大 气 气 溶 胶 偏 振 遥 感研究提供参考 。
第３ 第７期 光 谱 学 与 光 谱 分 析 ４卷 ， ｃ ｔ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ａ ｎ ｄ Ｓ ｅ ｃ ｔ ｒ ａ ｌ Ａ ｎ ａ ｌ ｓ ｉ ｓ ｅ ２ ０ １ ４ 年 ７ 月 Ｓ ｐ ｙ ｐ ｙ ｐ
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，修订日期 ： ０ １ ３ ９ ２ ０ １ ４ １ ３ ２ ２ ０ ２ ０ ０ － － － － 收稿日期 ：
） ） 计划 （ 和中国科学院战略性先导专项气溶胶时空分布遥感观测项目 （ 资助 ７ ３ ０ １ ０ Ｃ Ｂ ９ ５ ０ ８ ０ ０ Ｙ １ Ｙ ０ ２ ２ ０ ０ Ｘ Ｄ） ９ ２ 基金项目 ：国家 （ ： ９ ８ ２ 年生 ，中国科学院遥感与数字地球研究所助理研究员 ｅ ａ ｉ ｌ ｕ ｏ ｈ ｏ ｎ ｉ ｒ ｓ ａ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ １ －ｍ ＠ 作者简介 ：郭 红 ， ｇ ｇ ： ａ ｉ ｌ ｘ ｆ ｕ＠ ｉ ｒ ｓ ａ ． ａ ｃ ． ｃ ｎ －ｍ ＊ 通讯联系人 ｅ ｇ
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《大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例》篇一一、引言大气气溶胶是影响大气环境质量的重要因素之一，其化学成分的准确反演对于了解大气污染源、评估空气质量以及制定相关政策具有重要意义。
近年来，随着遥感技术的不断发展，地基遥感反演技术逐渐成为大气气溶胶化学成分研究的重要手段。
本文以京津唐地区为例，对大气气溶胶化学成分的地基遥感反演进行研究，旨在为大气污染防治提供科学依据。
二、研究区域与数据来源本研究以京津唐地区为研究对象，该地区作为我国政治、经济、文化中心之一，大气气溶胶污染问题较为严重。
研究数据主要来源于地基遥感观测数据、卫星遥感数据以及地面空气质量监测数据。
三、地基遥感反演方法1. 数据预处理：对地基遥感观测数据进行辐射定标、大气校正等预处理，以消除数据噪声和大气干扰。
2. 气溶胶光学厚度反演：利用地基遥感观测数据，采用暗像元法或深蓝法等方法反演出气溶胶光学厚度。
3. 化学成分反演：结合卫星遥感数据和地面空气质量监测数据，采用多源数据融合方法，反演出大气气溶胶的化学成分。
四、研究结果1. 气溶胶光学厚度分布特征：通过地基遥感观测数据，发现京津唐地区气溶胶光学厚度较高，且呈现出明显的季节变化和空间分布特征。
2. 化学成分反演结果：成功反演出京津唐地区大气气溶胶的主要化学成分，包括硫酸盐、硝酸盐、有机碳、黑碳等。
其中，硫酸盐和硝酸盐是主要的污染物成分。
3. 污染源分析：结合地面空气质量监测数据，对京津唐地区大气气溶胶的污染源进行分析，发现主要来源于工业排放、交通尾气、燃煤排放等方面。
五、讨论与结论1. 讨论：本研究采用地基遥感反演方法，成功反演出京津唐地区大气气溶胶的化学成分，为了解该地区大气污染源、评估空气质量提供了科学依据。
然而，由于大气气溶胶的复杂性，反演结果可能存在一定的误差，需要进一步验证和优化。
2. 结论：本研究以京津唐地区为例，通过地基遥感反演方法，成功反演出大气气溶胶的化学成分，并分析了其主要污染源。
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。
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）
大气气溶胶遥感反演研究进展
我 国对气溶胶 遥感 的研 究始 于 ２ 世纪 ８ 年代 。吕达仁 ０ ｏ
等 于 １８ 年提 出了消光 角散射 法遥 感气溶 胶分布 的原 理 ， ９１ 并 作 了试验研 究－ 。此 后关 于 气溶 胶 遥感 反演 的 方法 陆 续被 ７ ｊ 提 出并加 以改进 。赵柏 林进 行 了光 学遥 感 大气 气溶 胶 和海 上气 溶胶卫 星遥感 的研 究【９。邱金桓 提出 了从 全波段 太 阳 Ｊ ． 直接 辐射确定 大气气 溶胶 光 学厚度 的方法 【］ １ 。刘 广员 等提 ｏ
与像 元尺度相 当的大气气 溶胶性质 参数 ， 能进行 逐像 元 的 才
大气效 应纠正 ， 现完 全 意义 上 的定 量遥 感 分析 与 反 演－ 。 实 ３ Ｊ
出了一种在 晴空条件下 、 匀下垫 面上 利用 Ｎ Ａ 均 Ｏ Ａ极轨 卫 星
甚 高分辨率 辐射计 （ Ｖ Ｒ） Ａ Ⅷｉ 可见 光 和 近红 外两 个通 道 观测 的反 射率 资 料 ， 感 整层 大 气气 溶 胶 光学 厚 度 的双 通道 方 遥
ＩＵ ￣－ ｔａ （ ｏｅｅｏ ｅｏｒｅ ｎ ｎｉ ｎ ｅ ｔＨ ｂｉ ｏ ｍｌ ｎｖｒｉ 。ｈｊ ｚｕｎ 。 ｅｅ ００ １ ） － Ｙ ａｍｉ ｌ Ｃ ｌ ｇ ｆ ｓｕｃｓａｄＥ ｖ ｏｍ ｎ ， ｅｅ Ｎ ｎ ｉ ｓｙ Ｓｉａｈａｇ Ｈ ｂ ｉ ５０６ Ｉ ｅ ｌ Ｒ ｒ Ｕ ｅ ｔ ｉ
００ ３ ； ． ５０ １３ 石家庄学 院资源 与环境 系， 河北石家庄 ０ ０３ ） ５０５
摘要 大 气气溶胶 是 悬浮在地球 大 气中的微粒 混合 物 ， 它不仅 对全 球 气候 变化 产 生影响 ， 而且 影 响到 大 气环境 质量 和人 类 身体 健康 。 目前 ， 气气溶胶 的研 究 已经成 为国 际研 究热点之 一。介绍 了气溶胶 参数 遥感反 演 的 国内外研 究进展 ， 利 用卫 星遥 感 资料反 演 气溶 大 对 胶 参数的 方法进 行 了总结 ， 分析 了方法 中的各种假 定条件 ， 对该领域 内现存 的问题与发展 方 向进 行探讨 。 并 ‘
大气气溶胶化学成分地基遥感反演研究——以京津唐地区为例
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1/气溶胶 2/大气气溶胶遥感反演 3/总结与展望
1/气溶胶
气溶胶：是悬浮于地球大气之中具有一定稳定性、沉降速度小、尺度在
10-4μm到100μm的液态及固体粒子。
气溶胶来源：
自然因素：火山、沙尘暴、森林和草原火灾、活的陆地生物和海洋植物 人为因素：工业、 交通、 取暖燃烧的石油和煤炭、 土地覆盖和土地利用 变 化、森林砍伐和沙漠化
太阳-天空辐射计
气溶胶“观测”的研究方向： 1. 大范围 2. 高精度 3. 多参数
遥感！
2/大气气溶胶遥感反演
遥感监测气溶胶的基本原理：
入射辐射经过气溶胶粒子的散射和吸收作用后，性质及强度发 生变化， 因此， 通过测量入射辐射性质的变化便可以反演气溶胶粒 子的特性。 在晴空的条件下，卫星上探测 到的辐射由下垫面反射的太阳 辐射透过气溶胶部分与气溶胶 多次散射返回太空的部分组成; 气溶胶卫星遥感， 需从卫星遥 感的辐射值中区分出哪些来自 下垫. 近年来，随着高光谱分辨率的传感器的出现，使陆地气溶胶的遥感成为 可能。由于陆地地表不均一性，对太阳短波辐射的反射值依目标不同有 很大差异。目前为止还没有较好的普适的陆地气溶胶遥感算法。 2. 多角度算法利用卫星信号中的角度信息能够更好地剔除地表和大气的贡 献，适用于沙漠等高亮地表，同时还可以区分出一些气溶胶粒子的形状 。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
2.4/偏振遥感
去除地表信息时较为困难，并且辐射强度随地表状况的改变非常敏感， 这就影响了气溶胶信息提取时的精确度。因此人们需要一种对地表反射率 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 胶光学厚度和气溶胶粒子的有效粒径。
多次散射值。
2/大气气溶胶遥感反演
气溶胶光学厚度指无云大气铅直气柱中气溶胶散射造成的消光程度。
监测方法： • 基于暗像元的单通道和多通道遥感
• 结构函数法
• 多角度遥感 • 偏振遥感
2.1/基于暗目标的单通道和多通道遥感
单通道遥感：
Griggs发现在海洋和大的水体表面上空垂直反射出去的太阳辐射 随气溶胶光学厚度的变化而近于线性增加，基于此线性关系建立了气 溶胶光学厚度的单通道反演方法。
2.3/多角度遥感
通道数（μm） 观测角度 扫描宽度 分辨率 AATSR 0.55，0.66，0.87，1.6， 3.7，11，12 0°，55° 500km 1km×1km（底向） 1.5km×2km（前向） MISR 0.446，0.558，0.672，0.886 0°，±26.1°，±45.6°， ±60°，±70.5° 360km 0.275km×0.275km 1.1km×1.1km
多通道遥感：
Kaufman等基于中红外通道(2.12 μm) 与红(0.66 μm)、蓝(0.47 μm) 通道关系提出暗目标法，此方法已成功应用于MODIS陆地气溶胶反演。 其基本原理是在浓密植被区及暗色土壤区，可见光的红、蓝波段地表 反射率较低且与短波红外波段存在线性相关关系。在短波红外波段气 溶胶的散射吸收作用很小，假设气溶胶光学厚度为0，卫星观测到的大 气层顶表观反射率就是地表真实反射率。通过短波红外波段的反射率 推断可见光波段的地表反射率，实现地气解耦，然后通过选择合适的 气溶胶模型和辐射传输模型通过建立查找表进行反演。
1/气溶胶
气溶胶观测手段 / 工具
卫星遥感 (宽覆盖) 多波长(多角度)辐射计 : AVHRR, MODIS, MISR, … 偏振仪 : POLDER-1, 2, PARASOL, APS (2010),… 星载激光雷达 : CALIOP
地面观测 太阳-天空辐射计网 : AERONET，Skynet, … （高精度 激光雷达网 : EARLINET, CIS-LiNET, MPLNET, … 和多参数）
2.2/结构函数法
结构函数法是早 期研究陆地污染气溶 胶采用的卫星遥感算 法。该算法假设同一
辐射校正和配准 污染日遥感 影像 清洁日遥感 影像
个地区一段时间内地
表反射率是不变的， 利用“清洁日”大气 作为参考，反演“污 染日”大气的气溶胶 光学厚度。
角度信息计 算 构建气溶胶 和透过率查 找表
构建结构函 数 计算两影像 地表反射率 结构函数值
ＡＡＴＳＲ 与 ＭＩＳＲ 相关参数
2.3.1/基于AATSR的多角度算法—ATSR-DV算法
2.3.1/基于AATSR的多角度算法—ATSR-DV算法
2.3.2/基于MISR的多角度遥感
对于深海区，MISR 采用的气溶胶反演算法类似传统的暗像元法，对 于气溶胶光学厚度大的区域，算法会加入446和558nm 通道的光谱信息以 去除任何不确定的来自海洋表面短波反射辐射的影响。 在进行陆地气溶胶反演计算时，是通过构造一系列与观测角度相关的 经验正交函数（EOF）来模拟地表的反射率随观测角度的变化，利用空间 对比和观测信号中的角度变化信息来区分地表和大气的贡献，最后通过最 小化方差的方法来估算出AOD。
演精度。另外，由于偏振信息对大粒子气溶胶的光学特性并不敏感，因
此在研究沙尘暴等天气的气溶胶光学特性时还需要结合其他信息来对大 粒子气溶胶进行提取，需要进一步改进。
污染日 气溶胶光学 厚度
2.3/多角度遥感
原理：多角度气溶胶遥感针对大气和地表对大气层顶卫星信号贡
献的比率随不同观测角度而不同这一特性，将两者分离出来，适用于
沙漠等亮地表，为气溶胶遥感提供了新的思路。
其中，基于 AATSR 和 MISR 的气溶胶反演方法是近年来多角度
遥感气溶胶中最具代表性的方法。
大气气溶胶遥感反演研究进展
摘 要
随着我国经济的快速发展，工业化和城镇化进程加速，环境承载压力不断 加大，大气污染问题日趋严重。在我国大多数地区，大气气溶胶已成为影响环 境空气质量的首要污染物。大气气溶胶不仅对全球气候变化产生影响, 而且影响
到大气环境质量和人类身体健康。目前，大气气溶胶遥感反演研究已经成为国