中国区域大气气溶胶卫星遥感关键技术与应用公示材料
卫星遥感技术应用
卫星遥感技术应用卫星遥感技术应用现状（对地）首先，到目前为止，我国已经成功发射了十六颗返回式卫星，为资源、环境研究和国民经济建设提供了宝贵的空间图像数据，在我国国防建设中也起到了不可替代的作用。
我国自行研制和发射了包括太阳和地球同步轨道在内的六颗气象卫星。
气象卫星数据已在气象研究、天气形势分析和天气预报中广为使用，实现了业务化运行。
一九九九年十月我国第一颗以陆地资源和环境为主要观测目标的中巴地球资源卫星发射成功，结束了我国没有较高空间分辨率传输型资源卫星的历史，已在资源调查和环境监测方面实际应用，逐步发挥效益。
我国还发射了第一颗海洋卫星，为我国海洋环境和海洋资源的研究提供了及时可靠的数据。
其次，除了上述发射的遥感卫星外，我国还先后建立了国家遥感中心、国家卫星气象中心、中国资源卫星应用中心、卫星海洋应用中心和中国遥感卫星地面接收站等国家级遥感应用机构。
同时，国务院各部委及省市地方纷纷建立了一百六十多个省市级遥感应用机构。
这些遥感应用机构广泛的开展气象预报、国土普查、作物估产、森林调查、地质找矿、海洋预报、环境保护、灾害监测、城市规划和地图测绘等遥感业务，并且与全球遥感卫星、通信卫星和定位导航卫星相配合，为国家经济建设和社会主义现代化提供多方面的信息服务。
这也为迎接２１世纪空间时代和信息社会的挑战，打下了坚实的基础。
最后，非常关键，必须要重点指出的是两大系统的建立完成。
一是国家级基本资源与环境遥感动态信息服务体系的完成，标志着我国第一个资源环境领域的大型空间信息系统，也是全球最大规模的一个空间信息系统的成功建立；二是国家级遥感、地理信息系统及全球定位系统的建立，使我国成为世界上少数具有国家级遥感信息服务体系的国家之一。
我国遥感监测的主要内容为如下三方面；１、对全国土地资源进行概查和详查；２、对全国农作物的长势及其产量监测和估产；３、对全国森林覆盖率的统计调查。
卫星遥感技术在海洋中的应用我国有1．8万公里海岸线，海岸带面积约35万平方公里，其中泥沙问题比较突出，特别是黄河、长江、杭州湾、珠江口等大的河口，年平均输沙量在5—12亿吨以上。
卫星测量技术在大气环境监测中的进展与应用前景展望
卫星测量技术在大气环境监测中的进展与应用前景展望随着现代工业化的快速发展和人类活动的增加，大气污染成为全球关注的焦点问题。
为了保护环境和人民的健康，有效监测和评估大气环境质量变得至关重要。
在这方面，卫星测量技术的发展为大气环境监测带来了巨大的进展，为我们提供了全球尺度、高时空分辨率的数据。
本文将介绍卫星测量技术在大气环境监测中的进展，并展望其未来的应用前景。
近年来，卫星测量技术在大气环境监测中的应用越来越广泛。
首先，卫星可以提供全球尺度的观测数据，能够准确反映不同地区的大气污染状况。
卫星传感器通过遥感技术可以获取大气中的气体、气溶胶和能见度等指标的数据，这些数据对于评估大气环境质量非常关键。
其次，卫星测量技术具有高时空分辨率的优势，可以实时监测大气污染物的变化和分布情况。
通过卫星测量技术，我们可以更好地理解大气层中的各种污染物及其影响，从而采取针对性的控制措施。
此外，卫星测量技术还能提供大气环境变化的长期监测数据，帮助我们了解环境变化的趋势和演变。
然而，卫星测量技术在大气环境监测中仍面临一些挑战。
首先，卫星观测数据的精度和准确性需要进一步提高。
由于大气环境是一个复杂的系统，受到多种因素的影响，因此对观测数据的精确性要求很高。
其次，卫星测量技术在监测大气污染物浓度和排放源方面还存在一定的局限性。
虽然卫星可以提供全球尺度的观测数据，但由于大气污染物浓度在垂直方向上的分布不均匀，卫星无法提供高垂直分辨率的数据。
此外，卫星无法直接监测小尺度和低浓度的污染源，需要与地面观测数据相结合才能更准确地评估大气环境质量。
未来，随着卫星测量技术的不断发展，其在大气环境监测中的应用前景仍然广阔。
首先，卫星测量技术有望提高数据的精确性和准确性。
随着卫星传感器技术的进步，观测数据的精度将得到提高，这将进一步增强大气环境监测的可靠性。
其次，卫星测量技术将更加深入地研究大气污染物的来源和传输机制。
通过结合卫星观测数据和模型模拟方法，可以更准确地定量分析大气污染物的影响和迁移路径，为环境治理提供科学依据。
中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展
中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展引言：大气气溶胶是指悬浮在大气中的微小颗粒物质，包括尘埃、烟尘、云雾、颗粒物等等。
它们对大气辐射的传播和能量平衡起着重要的作用。
因此，研究大气气溶胶的辐射特性和影响因素，对于了解大气辐射传递机制具有重要意义。
本文主要探讨。
一、大气气溶胶的辐射特性参数1.1 光学厚度大气气溶胶的光学厚度是指气溶胶在遥感波段上对太阳辐射吸收和散射的大小，是评估大气透明度的重要指标之一。
光学厚度的测量和监测可以提供大气辐射传输的基本信息。
1.2 单位质量吸光度单位质量吸光度是指单位质量气溶胶对光的吸收能力，它反映了气溶胶颗粒对太阳辐射的吸收效应。
单位质量吸光度的观测可以用于分析大气气溶胶的组成和来源。
1.3 散射系数散射系数是指单位体积的气溶胶对光的散射能力，它反映了气溶胶颗粒对太阳辐射的散射效应。
散射系数的观测可以用于研究大气气溶胶颗粒的粒径分布和浓度。
二、大气气溶胶辐射特性参数的观测方法2.1 遥感方法遥感方法是通过利用地面或卫星观测得到的辐射数据，结合气溶胶光学模型计算出气溶胶辐射特性参数的方法。
常见的遥感方法有太阳光度计、宽视场光度计和微波辐射计等。
2.2 直接观测方法直接观测方法是通过设置观测站点，在不同高度和不同地点进行大气气溶胶辐射参数的实地测量。
常见的直接观测方法有气溶胶质量浓度采样仪、激光散射仪和光学粒径谱仪等。
三、中国大气气溶胶辐射特性参数的研究进展3.1 观测网络的建设为了更全面、准确地观测中国大气气溶胶辐射特性参数，中国科学家们建设了一系列的观测网络和观测站点，如中国大气环境与气溶胶研究联合观测系统（CARE）和中国大气气溶胶与气候变化联合观测系统（AAC）等。
3.2 遥感技术在观测中的应用遥感技术在中国大气气溶胶辐射特性参数的观测中得到广泛应用。
通过卫星遥感数据，研究人员能够获取大范围的气溶胶光学厚度和散射系数等参数。
此外，地面遥感观测站点也可以提供高时空分辨率的数据。
中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展
中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展中国大气气溶胶辐射特性参数的观测与研究进展一、引言大气气溶胶是指悬浮在大气空气中的微小颗粒物，包括固体和液体颗粒，以及其中所携带的水分子。
它们的来源多种多样，包括自然源和人为活动。
大气气溶胶对气候变化和空气质量等方面具有重要影响。
其中，气溶胶的辐射特性参数是研究其影响机制的关键。
二、大气气溶胶辐射特性参数的定义和意义大气气溶胶辐射特性参数主要包括直接辐射效应和间接辐射效应两方面。
其中，直接辐射效应是指大气气溶胶对太阳辐射的散射和吸收作用，使得地球表面的太阳辐射减弱，从而导致地球气候的变化。
间接辐射效应则是指大气气溶胶对云和降水形成的影响，通过改变云的微物理特性，影响云的辐射和水循环过程，进而对气候变化产生重要影响。
大气气溶胶辐射特性参数的观测和研究对于深入理解气溶胶的作用机制、评估气溶胶对气候变化的影响以及制定相应的环境政策具有重要意义。
三、大气气溶胶辐射特性参数的观测方法和工具目前，国内外广泛应用的大气气溶胶辐射特性参数的观测方法主要包括遥感观测、台站观测和航空观测等。
其中，遥感观测是最主要的方法之一，它通过卫星、飞机或地面设备获取大范围和高时空分辨率的气溶胶辐射参数数据。
而台站观测则是通过设置一定数量的观测点，在地面测量气溶胶的光学特性、粒径分布和化学组成等信息。
航空观测则是通过飞机等载体，在空中直接测量大气气溶胶的辐射特性参数。
这些观测方法涵盖了不同尺度和层次的大气气溶胶辐射特性参数，为进一步研究其影响机制和对气候的影响提供了数据基础。
四、中国大气气溶胶辐射特性参数的研究进展近年来，中国在大气气溶胶辐射特性参数的观测和研究方面取得了显著进展。
以国内多个气象科学研究机构为代表的科研团队，利用遥感观测、台站观测和航空观测等多种手段，分析了中国大气气溶胶的光学特性、粒径分布和化学组成，并研究了气溶胶辐射效应。
在遥感观测方面，我国利用自主研发的卫星(MODIS、MISR、CALIPSO等)数据，以及国际合作项目（如AERONET），获取了大范围和高时空分辨率的气溶胶光学厚度、粒子浓度和吸收特性等参数。
卫星遥感技术在环境监测与预警中的应用
卫星遥感技术在环境监测与预警中的应用近年来，随着全球环境问题的日益严重，环境监测和预警被赋予了更加重要的使命。
为了更好地监测和预防环境灾害的发生，卫星遥感技术被广泛应用于环境监测和预警领域。
本文将就卫星遥感技术在环境监测与预警中的应用进行详细探讨。
卫星遥感技术基于对地球表面的观测和测量，利用卫星传感器获取大气、水体、土地等各种环境要素的信息。
相比传统的监测方法，卫星遥感具有全球范围、高时空分辨率和长期监测能力的优势。
这种技术通过获取大量的数据以及对数据进行处理和分析，能够实现对环境变化的准确掌握和全面监测。
首先，卫星遥感技术在环境监测中的应用主要表现在对大气污染的监测和评估。
通过卫星遥感技术可以获取大气中的气体浓度、气溶胶分布和光学厚度等信息，从而评估空气质量、检测大气污染源以及进行大气污染源的追踪。
例如，在北京市的环境监测中，通过利用卫星遥感技术可以实时监测到大气中颗粒物的浓度，并对其进行预警，为相关部门制定治理方案提供科学的依据。
其次，卫星遥感技术在水体监测和预警中也发挥了巨大的作用。
通过对卫星图像的解译和数据分析，可以实现对海洋、湖泊、河流等水体的浊度、色度、叶绿素含量以及水体温度等参数的监测。
这对于水体富营养化、藻华爆发、水产资源的管理和灾害预防等起到了重要的作用。
例如，在长江流域的水体监测中，卫星遥感技术可以实时监测到水体的富营养化情况，并进行及时预警，保护水质和水资源的可持续利用。
此外，卫星遥感技术在土地环境监测和预警中也发挥着重要作用。
通过卫星遥感技术可以获取土地覆盖类型、土地利用变化以及土地退化状况等信息，对土地资源的合理利用和保护起到指导作用。
例如，在流域生态环境监测中，卫星遥感技术可以实时监测到土地利用的变化情况，并通过数据分析和模型模拟，预测土地退化的趋势，提醒决策者采取相应的措施，保护土地资源和生态环境。
最后，卫星遥感技术在环境预警中扮演着重要的角色。
通过对卫星图像的实时监测和数据分析，可以及时发现环境异常，并提前预警环境灾害的发生。
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
环境科学①基金项目：2019年广东大学生科技创新培育专项资金（项目编号：pdjh2019b0199）作者简介：苏倩欣（1997，6—），女，汉族，广东佛山人，本科，研究方向：自然地理学、遥感。
陈敏瑜（1997，9—），女，汉族，广东江门人，本科，研究方向：自然地理学、遥感。
通讯作者：李婧（1981，11—），女，壮族，广西南宁人，博士，讲师，研究方向：资源环境、遥感，E-mail:964021309@。
DOI：10.16660/ki.1674-098X.2019.36.108大气气溶胶卫星遥感反演研究综述①苏倩欣 李婧* 陈敏瑜(广东财经大学地理与旅游学院 广东广州 510320)摘 要：大气污染已成为全球性问题，日益严重的大气气溶胶污染是当前大气研究的热点。
卫星遥感凭借大空间大尺度、多时相监测气溶胶的优势，成为大气环境研究最重要的监测方法之一。
本文立足于大气气溶胶卫星遥感技术，总结了反演气溶胶光学厚度的基本原理及方法；并从气溶胶光学厚度的时空分布、与颗粒物浓度关系、对大气污染的影响3方面，阐述了气溶胶光学厚度的应用研究进展。
最后，总结了当前大气气溶胶反演存在的问题和发展趋势，希望未来在反演模型的适用性、反演精度的提高等方面有所突破。
关键词：气溶胶 卫星遥感 气溶胶光学厚度 颗粒物浓度 大气污染中图分类号：TP41 文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2019)12(c)-0108-061950s以来，大气污染已成为全球性的环境污染问题之一。
其影响及人群健康问题得到了全世界学者的关注，相关研究已在全球展开并不断深入[1]。
气溶胶是指大气中悬浮的固体和液体微粒共同组成的多项体系，当以大气为载体时称之为大气气溶胶，其尺度范围大约在0.001~10μm之间[2]；除一般无机元素外，其化学组分还有元素碳（EC ）、有机碳（OC ）、有机化合物（尤其是挥发性有机物（VOC ）、多环芳烃（PAH)和有毒物）、生物物质（细菌、病菌、霉菌等）[3-4]。
遥感技术在大气环境监测中的应用
CHAPTER 05
案例分析：利用遥感技术监 测大气污染物的动态分布
研究背景及意义
背景
随着工业和交通业的快速发展，大气污染物 排放不断增加，对环境和人类健康造成了严 重威胁。因此，对大气污染物进行实时、高 效的监测和管控至关重要。
意义
遥感技术具有覆盖范围广、实时性强、分辨 率高等优点，可以快速获取大范围内的大气 环境信息，为污染治理提供科学依据，有助 于提高环境监管的针对性和有效性。
遥感技术在大气环境 监测中的应用
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目录
• 遥感技术简介 • 遥感技术在大气环境监测中的应用 • 遥感技术在大气环境监测中的优势 • 遥感技术在大气环境监测中的挑战与前景 • 案例分析：利用遥感技术监测大气污染物的动态
分布 • 参考文献：
CHAPTER 01
遥感技术简介
遥感技术的定义与分类
03
遥感技术获取的大数据量往往较大，如何准确、高效地处理和
分析这些数据是一个重大挑战。
遥感技术的发展趋势与前景
高光谱遥感
利用高光谱遥感技术可以 获取大气中各种污染物的 光谱信息，为大气环境监 测提供更为准确的数据。
雷达遥感
雷达遥感技术可以穿透云 层，实现对大气环境的全 天候监测。
卫星遥感
卫星遥感技术可以获取大 范围的大气环境信息，为 气象预报、空气质量预警 等提供重要支持。
大气环境监测的未来发展方向
精细化监测
随着遥感技术的发展，未来大气 环境监测将更加精细化，能够实 现对不同区域、不同高度、不同 时间的大气环境进行实时监测。
立体化监测
通过遥感技术，未来可以实现从 地面到高空的大气环境立体化监 测，更全面地了解大气环境状况
大气中气溶胶的测量与监测技术
大气中气溶胶的测量与监测技术大气中的气溶胶是指由固体或液体颗粒悬浮在空气中形成的微小粒子。
气溶胶在大气中的存在对气候变化、公共健康和环境质量都具有重要影响。
因此，准确测量和监测气溶胶的分布和浓度是气象学、环境科学和工程领域的关键任务。
本文将介绍大气中气溶胶测量与监测技术的几个重要方法和装置。
一、光学方法光学方法是一种常用的测量气溶胶浓度和尺寸的技术。
其中，最常见的是激光粒度仪。
该仪器通过激光的散射原理来测量气溶胶颗粒的尺寸分布。
激光粒度仪通过测量光散射的角度和强度来计算气溶胶颗粒的直径大小。
另外，激光粒度仪还可以利用多角度散射来推断颗粒形状和化学成分，从而更全面地了解气溶胶的特性。
二、质谱法质谱法是一种基于质量-电荷比的原理测量气溶胶粒子的化学组成和浓度的方法。
质谱仪通过将气溶胶颗粒进行离子化，并根据其质量-电荷比来分离和定量不同离子。
这种方法可以提供关于气溶胶成分、浓度和来源的详细信息。
质谱法在大气监测和科学研究中得到广泛应用，特别是在了解气溶胶对气候和空气质量的影响方面发挥着重要作用。
三、化学分析方法化学分析方法是通过对气溶胶样本进行化学分析来了解其化学成分和浓度的方法。
常见的化学分析方法包括原子吸收光谱、电感耦合等离子体质谱和离子色谱等。
这些方法能够对气溶胶中的元素和化合物进行准确的定量分析，从而揭示其来源和影响因素。
四、遥感方法遥感方法是通过使用卫星和飞机等远距离的观测手段来获取大气中气溶胶的信息。
遥感方法可以提供气溶胶分布的空间和时间变化特征。
其中，可见光和红外遥感技术是最常用的方法，通过测量气溶胶对太阳光的吸收、散射和辐射来推断气溶胶的光学性质和浓度。
这种方法具有无侵入性和较大的监测范围，对于对大范围的气溶胶监测具有重要意义。
总结大气中气溶胶的测量与监测是气象学、环境科学和工程领域的关键任务。
光学方法、质谱法、化学分析方法和遥感方法是常用的气溶胶测量技术。
这些方法可以提供气溶胶粒子的尺寸、化学组成、浓度和来源等重要信息，为研究气溶胶对气候和环境质量的影响提供支持。
基于CALIPSO卫星的区域气溶胶特性研究
基于CALIPSO卫星的区域气溶胶特性探究一、引言气溶胶是指由固体或液体微粒组成的悬浮在大气中的颗粒物质。
它们的存在对大气环境、能量传递、天气形成和气候变化产生着重要影响。
在区域气溶胶探究中，卫星遥感是一种重要的手段，它可以提供大范围、高时空区分率的气溶胶观测数据。
本文将以CALIPSO卫星为例，对基于卫星遥感的区域气溶胶特性探究进行探讨。
二、CALIPSO卫星简介CALIPSO（Cloud-Aerosol Lidar and Infrared Pathfinder Satellite Observations）是由美国和法国共同研制的一颗卫星，于2006年4月28日发射升空。
CALIPSO搭载了一台激光雷达（LIDAR）和一台红外光谱仪，能够对大气中的云和气溶胶进行精确测量。
它的主要任务是观测大气中的云和气溶胶垂直结构，为气候变化、天气预报和环境改善提供关键数据。
三、方法1. CALIPSO测量原理CALIPSO通过发射一束激光束向大气中探测目标，然后通过接收散射回来的激光信号进行测量。
激光雷达发射的脉冲激光能够穿透云层，直接反射回来的信号用于云的测量，而部分离射回来的信号则用于气溶胶的测量。
通过对激光束散射返回的强度和时间延迟进行分析，可以得到大气中的气溶胶垂直分布、光学厚度和粒径等信息。
2. CALIPSO数据处理CALIPSO的数据处理主要包括数据校正、云和气溶胶分离和气溶胶类型判别等步骤。
起首，对观测数据进行校正，消除仪器本底和大气辐射校正带来的误差。
然后，通过一系列算法将观测数据中的云和气溶胶信号分离开来，得到气溶胶的垂直分布信息。
最后，依据气溶胶的光学特性和反射信号，利用反演方法判别气溶胶的类型。
四、应用案例1. 区域气溶胶光学厚度分布通过分析CALIPSO卫星的观测数据，可以了解特定区域的气溶胶光学厚度分布状况。
例如，在中国的长江三角洲地区，可以利用CALIPSO数据得到气溶胶光学厚度的时空变化特征，从而揭示大气污染物的来源和传输路径。
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“中国区域大气气溶胶卫星遥感关键技术与应用”公示材料项目名称：中国区域大气气溶胶卫星遥感关键技术与应用提名单位：中国科学院一、提名单位意见面向国家生态文明建设、经济发展模式转型，该项目针对大气污染治理和气候变化应对等重大需求，突破了气溶胶及细颗粒物瞬时遥感物理模型和反演关键技术；率先开展了星载气溶胶载荷的软硬件一体化仿真工作，论证发展了我国第一代星载多角度偏振卫星，推动了国产气溶胶卫星监测系统的快速发展；建立了细颗粒物卫星遥感数据处理系统，获得了中国区域长时间序列气溶胶关键参数时空特性数据集，为大气污染监测、预报、治理、评价等提供了重要支撑。
项目成果已在环境监测管理、环境应急响应、重点城市环境空气质量保障、污染源识别与监测、霾天气预报与分析、公众健康危害评估等环保和气象部门的业务工作中得到广泛应用，以技术创新支撑了环境保护和生态文明建设。
项目发表论文多篇，其中SCI论文多篇；出版专著和专辑多部；授权国家发明专利多项。
相关成果获省部级一等奖2项，被中办、国办采用3次，获得了国家领导人批阅，为国家环境治理提供了决策支撑。
该项目研究思路和技术路线先进、创新点突出、实用性强。
同行专家组鉴定意见认为该项目在我国大气气溶胶遥感技术和应用领域发挥了关键作用，引领了细颗粒污染物遥感方向，支撑了大气污染防治、气候变化应对行动对气溶胶空间监测的重大需求。
提名该项目为国家科学技术进步奖二等奖。
二、项目简介气溶胶——大气中的悬浮颗粒物，是大气环境和气象、气候的关键影响因子。
气溶胶中的细颗粒物（PM2.5）是大气污染治理的重点，卫星遥感手段可在污染监测、预报、治理中发挥重大作用。
项目团队针对大气污染卫星遥感面临的中国区域气溶胶特性复杂、细颗粒物遥感难度大等挑战，持续十余年开展气溶胶卫星遥感监测机理、技术、平台和应用方面的联合攻关，系统性地研发了气溶胶遥感理论方法和技术体系，论证发展了第一代国产气溶胶偏振卫星载荷，开展了中国区域气溶胶关键数据集的研制和应用，取得了系列重要科技创新。
项目成果支撑了我国大气污染防治行动计划和气候变化评估的实施，取得了重要的社会效益。
主要科技创新及技术指标包括：1. 气溶胶特性遥感方法和中国区域整层大气气溶胶特征模型。
面向气溶胶细颗粒物（PM2.5）空间信息获取的迫切需求，在国际上率先提出了5参数细颗粒物遥感机理模型，建立了PM2.5遥感链条，比同类模型精度平均提高11%；针对中国区域气溶胶来源多样、形态复杂的难点，发展了气溶胶颗粒物不规则形状散射卫星信号计算模型，实现了卫星对链状、簇状、椭球形等气溶胶颗粒物散射观测信号的建模。
针对中国区域缺乏气溶胶特征模型的瓶颈问题，发展了“光学-物理-辐射-化学”耦合的整层大气气溶胶特征模型，比现有常用模型增加了化学参数维度，模型参数从18个扩展到22个。
2. 国产先进气溶胶卫星载荷软硬件一体化仿真和论证。
针对我国发展自主气溶胶空间观测系统的迫切需要，突破了面向应用的全链路气溶胶卫星遥感仿真技术，研发了国内首个气溶胶偏振遥感载荷软硬件一体化仿真系统。
通过对观测通道、观测角度数、光谱响应函数等多个卫星载荷关键指标进行最优化设计，实现了国产多角度偏振气溶胶载荷与国际同类卫星相比空间分辨率提升1倍，应用能力满足大气污染传输通道城市限排等关键应用需求；通过辐射和偏振模型仿真，载荷辐射量化能力提高4倍，气溶胶细粒子比数据产品可用率从22%大幅提高到82%。
论证的我国第一代星载多角度偏振相机已于2018年搭载GF-5卫星发射升空。
3. 中国区域气溶胶卫星遥感数据集及大气环境和气候变化应用。
开展气溶胶卫星遥感数据规范化处理流程研究，建设气溶胶多源卫星数据反演、质控和检验平台。
获得了27万余条中国区域整层大气气溶胶基础特性数据集，支持了空气污染预报、地球系统模式研发。
获得了中国区域35年时空一致性气溶胶光学厚度数据集，评估了中国气溶胶辐射致冷抵消的温室气体增温，支持了气候变化评估、政府气候变化应对行动。
研发了中国区域PM2.5和雾霾关键参数卫星遥感数据集，支持了空气污染排放源识别、重污染预报应急、全国大气污染损失核算、雾霾健康效应评估等，产生了重要的社会影响和公共效益。
项目发表论文274篇，其中SCI论文173篇。
出版专著3部、专辑3本，授权国家发明专利12项。
相关成果获省部级一等奖2项，被中办、国办采用3次，获得了国家领导人批阅，为国家环境治理提供了决策支撑。
三、客观评价1.获奖及成果鉴定获2013年度“北京市科技进步奖”一等奖获2017年度“新疆维吾尔自治区科学技术进步奖”一等奖“面向应用的航天遥感软硬一体化仿真系统技术与应用示范”项目成果鉴定以薛永祺院士为专家组长的中国遥感应用协会组织的科技成果鉴定结论为：“突破了面向应用的全链路航天遥感图像仿真与评价技术及多种卫星与遥感器组网协同分析技术，形成了集五层十五级数据存储与检索、处理工具箱、分布式集群计算、可视化分析于一体的大数据处理工程技术体系及软硬一体化处理平台，取得了创新性成果……填补了我国该领域空白，打破了国外长久以来的技术封锁。
系统技术难度大、集成度高、实用性强，总体达到了国际领先水平”。
2.项目验收意见973计划项目“多尺度气溶胶综合观测和时空分布规律研究”在科技部组织的项目验收评估中获得优秀（国科发基〔2016〕328号）“攻克了气溶胶遥感天、空、地观测新技术，发展了新型气溶胶参数反演算法，构建了中国典型气溶胶模型和气溶胶数据集融合算法，制作了稳定可靠的中国区域近35年气溶胶光学厚度数据集，系统分析了中国区域近35年气溶胶特性的时空变化规律，……对我国气溶胶的环境评价以及对评估气溶胶的气候变化效应具有十分重大的意义”。
中科院先导科技专项课题“气溶胶时空分布遥感观测”“发展和改进了考虑地表双向特性的长时间序列气溶胶光学厚度快速算法，……发展了基于星载激光雷达、多角度偏振等先进传感器的气溶胶和云参数反演方法，解决了传统地面探测手段区域覆盖度低的问题，实现了中国区域的空间覆盖探测”。
国防科技民用专项科研技术项目“我国卫星遥感应用需求和载荷指标综合论证”“建立了满足我国遥感应用需求的有效载荷指标体系，……提出了有效载荷的重点发展方向、载荷配置和我国民用航天对地观测体系的建议，成果在航天“十一五”规划和自主卫星研制等工作中得到了成功应用”。
民用航天“十一五”预研项目“多角度多光谱偏振遥感应用关键技术研究”“突破了偏振效应检测与定标、气溶胶反演中地气解耦等关键技术，研发了多角度偏振预处理系统，建立了数据集，……多角度偏振相机项目成果被重大专项高分辨率对地观测系统所采用，并在GF-5卫星得到应用”。
民用航天“十一五”预研项目“环境一号卫星数据应用研究”“解决了环境一号卫星数据研究中数据预处理、标准产品、数据质量评价、数据处理系统的关键技术和难点，形成了完整的技术链条，为卫星数据快速转入应用和业务化运行服务奠定基础，有力支持了我国环境一号卫星应用、高分专项系统的建设与实施”。
3.国内外公开评价细颗粒物遥感机理模型被30种期刊引用70余次（其中，影响因子3以上期刊引用46次）。
光谱学领域权威期刊J. Quant. Spec. Rad. Trans.论文评价气溶胶颗粒物不规则形状散射卫星信号计算模型“much more realistic than the simplified model（比其他简化模型更真实）”。
遥感领域权威期刊Rem. Sen. Env.论文评价细颗粒物遥感机理模型“begun to map the dynamic changes in PM2.5 concentration across China through the inversion of remote sensing data (开端了基于遥感反演绘制PM2.5动态变化)”。
大气环境领域权威期刊Atmos. Env.论文评价细颗粒物遥感机理模型得到“widely used, and have played an irreplaceable role in satellite-based estimation of PM2.5 concentration (广泛应用，在卫星估算PM2.5浓度中发挥了不可替代的作用)”。
国际光学工程学会（SPIE），以Newsroom专稿（10.1117/2.1201008.03160）形式，关注了中国首台多角度偏振卫星载荷原理样机，推介了本项目开展的气溶胶遥感仿真和论证成果。
政府间国际组织空间气候变化观测台SCO（Space Climate Observatory），在其官方网站推介了《中国区域PM2.5和雾霾关键参数卫星遥感数据集》，作为中国政府利用空间观测支持全球气候变化应对行动的典范和代表性案例。
童庆禧院士在《大气气溶胶偏振遥感》序中提到“该书的面世将对我国大气气溶胶偏振遥感的进一步发展和突破，进而为我国和全球性的气溶胶监测发挥重要的引领作用，也将为我国研制发射搭载多角度偏振遥感载荷的卫星及其应用提供重要支撑”。
白春礼院士在《中国可持续发展遥感监测报告》序中指出该报告“对社会各界客观、全面、准确、系统地认识我国的资源生态环境状况及其演变趋势具有重要意义，……为宏观决策提供科学依据，为服务国家战略需求、促进交叉学科发展、服务国民经济主战场作出创新性贡献”。
四、推广应用情况、经济效益和社会效益项目成果在我国环境监测管理、环境应急响应、重点城市环境空气质量保障、污染源识别与监测、霾天气预报与分析等多个国家级和省市环保和气象部门的业务工作中得到广泛应用，提升了大气环境监测业务工作的“天地一体化”水平。
在“京津冀”、“长三角”、“珠三角”等重点地区和上海世博会、广州亚运会等重大活动的空气质量保障和重污染天气应对工作中发挥了重要作用。
项目成果有效支撑了我国民用航天领域气溶胶卫星系统级设计研发与论证、高分系列卫星气溶胶反演系统的建设，实现了国家高分重大专项GF-5卫星载荷多角度偏振相机的工程立项和研制。
项目成果为中国区域气溶胶抵消温室气体增温效应评估、细颗粒物暴露人体健康效应研究、大气污染损失核算、空气质量模式与预报、飞行交通安全等多个气溶胶效应相关前沿和重要应用领域提供了关键数据支撑。
项目为国家环境政策评估提供了独立、客观的科学数据集，3次被中办和国办采用，中央办公厅在报习总书记的环保督查情况报告中，明确提到“通过……及中科院遥感与数字地球研究所卫星遥感手段掌握一手资料”，并得到国家领导人批阅。
通过《中国可持续发展遥感监测报告》系列绿皮书的形式，持续发布全国6个重点地区、15个重点城市的细颗粒物遥感监测报告，受到社会各界广泛关注。
在2017年两会期间，项目成果以“科学治理灰霾，促进绿色发展”为主题与网友进行在线交流，并2次通过“焦点访谈”为社会公众开展科学普及宣传，产生了较大的社会影响。