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。
高反射率地区气溶胶光学厚度遥感反演_现状及展望_孙林
度增加； 另一方面是向下反射地表反射辐射， 使辐射亮度降低。通常情况下， 在地表反射率较
低时， 传感器接收的辐射值随气溶胶的增多而迅速增大。浓密植被法就是利用在浓密植被地
区红蓝波段的地表反射率和气溶胶光学厚度的这种关系， 反演气溶胶光学厚度的。随着地表
１ 引言
大气气溶胶是指悬浮于大气中的具有一定稳定性的固体和液体微粒组成的分散体系， 它的粒径范围可以从 １０－３μｍ 到 １０２μｍ。气溶胶在地球大气辐射收支平衡和全球气候变化中 扮演着重要的角色， 它通过两种机制对气候变化产生影响， 一方面， 气溶胶通过散射和吸收 太阳辐射以及地面辐射直接影响着地－ 气系统的辐射收支平衡［１］； 另一方面， 大量的气溶胶 粒子作为云凝结核， 可以使单位体积的云粒子数量增加、云滴半径减小， 增加云的短波反射 率， 同时增加云的生命时间， 这种变化不但影响地气系统的短波辐射， 而且对长波辐射也会 产生影响［２， ３］。因此， 精确测量气溶胶， 对于研究气候变化具有重要意义。
３期
孙 林 等： 高反射率地区气溶胶光学厚度遥感反演： 现状及展望
７１
服地基探测的不足， 为人们实时了解大区域范围内的气溶胶变化提供了可能。 近年来， 卫星遥感反演气溶胶光学厚度已经取得了很多的研究成果， 发展了多种气溶胶
光学厚度反演算法 ， ［５￣１１］ 流行的反演算法中， 针对海洋上空气溶胶光学厚度的反演方法目前 比较成熟， 已经获得了较高的精度， 取得了较好的应用效果， 如利用 ＮＯＡＡ／ＡＶＨＲＲ 数据反 演海洋上的气溶胶光学厚度已经业务化［６］。在红蓝波段地表反射率较低的浓密植被地区， 气 溶 胶 的 光 学 厚 度 反 演 也 已 经 达 到 了 较 高 的 精 度［５￣９］。 而 对 于 干 旱 、半 干 旱 以 及 城 市 等 高 反 射 率地区， 气溶胶的光学厚度反演仍面临严峻的挑战， 主要是因为在以上地区， 地表的非均一 性使地表反射率的精确确定非常困难， 另外， 当地表反射率升高时， 气溶胶指示作用降低［５］。 研究人员为解决高反射率地区的气溶胶光学厚度反演问题， 提出了一系列的反演算法。本文 总结了对高反射率地区气溶胶光学厚度的反演成果， 分析了各方法在应用中的优势和不足。 文章最后分析了高反射率地区气溶胶光学厚度反演的发展前景。
基于随机森林模型的中国气溶胶光学厚度反演及变化分析
基于随机森林模型的中国气溶胶光学厚度反演及变化分析目录1. 内容描述 (2)1.1 研究背景与意义 (2)1.2 研究内容与方法 (4)1.3 文献综述 (6)2. 数据收集与处理 (8)2.1 数据来源与格式 (9)2.2 数据预处理 (9)2.2.1 数据清洗 (11)2.2.2 数据归一化 (12)2.2.3 数据分割 (12)3. 随机森林模型构建 (12)3.1 模型原理简介 (14)3.2 模型参数设置 (15)3.3 模型训练与验证 (17)4. 气溶胶光学厚度反演 (18)4.1 反演算法介绍 (19)4.2 反演结果展示 (21)4.3 反演精度评估 (22)5. 气溶胶光学厚度变化分析 (23)6. 结果讨论与影响因素分析 (25)6.1 反演结果的可能原因 (26)6.2 影响气溶胶光学厚度的因素分析 (28)6.2.1 大气环流 (29)6.2.2 地表覆盖 (31)6.2.3 人为活动 (32)7. 结论与展望 (33)7.1 研究结论总结 (35)7.2 政策建议与未来研究方向 (36)1. 内容描述本文将聚焦于基于随机森林模型的中国气溶胶光学厚度反演及变化分析。
气溶胶光学厚度作为大气环境领域的重要参数，对于研究空气质量、气候变化以及环境影响具有重要意义。
随着工业化和城市化进程的加快，中国地区的气溶胶光学厚度呈现出复杂多变的特征，对其进行准确反演和变化分析尤为关键。
本文将首先介绍气溶胶光学厚度的基本概念及其重要性，阐述其在环境保护和气候研究中的应用价值。
将详细介绍随机森林模型的基本原理及其在气溶胶光学厚度反演中的应用优势。
通过结合中国地区的气象数据、遥感数据等多源数据，利用随机森林模型进行气溶胶光学厚度的反演，分析其时空分布特征。
在此基础上，进一步探讨气溶胶光学厚度的变化趋势及其影响因素，包括自然因素（如风场、气象条件等）和人为因素（如工业排放、交通排放等）。
将结合相关案例，分析气溶胶光学厚度变化对空气质量、气候变化等方面的影响。
大气气溶胶光学厚度对天基光学遥感系统成像品质的影响
大气气溶胶特性对光学遥感系统成像质量 的影响 ， 可 以 用大气光学传递 函数进行研究 ，以分析 大气 气溶胶光学 特性 与大气气溶胶传递 函数 的关 系。本 工作拟 采用 ＭＩ Ｅ散射理 论， 分析大气气溶胶光学厚度影 响下 的大气 消光作 用 ， 建立 大气气溶 胶点 扩散 函数 （ ｐ ｏ ｉ ｎ ｔ ｓ ｐ ｒ ｅ ａ ｄ ｆ ｕ ｎ ｃ ｔ ｉ ｏ ｎ ，Ｐ Ｓ Ｆ ） 。评价 其对遥感 器成像过程的大气模糊 效应 ， 进而分 析大气气溶胶
道却少之又少 。
随着 国家对 空 间数 据 的强烈 需求及 航 天技 术 的飞速 发 展， 遥感数 据的应用领域不断拓宽 ，光学遥 感卫 星受到 了前 所未有 的发展机遇 。随之而来 ， 对 光学遥感 卫星 数据 的质量 也提 出了更高 的要 求 。过 去 以定性 为 主 的遥感 数 据应 用方
致 图像质量降低主要原因之一是气溶胶混浊介质 引起 的前 向光 散射 。 根据气 溶胶辐射 特性 ， 利用混 浊介质 辐射传 输方程 ， 推导 了包含气溶胶光学特性 的大气 点扩散函数模 型 。 根据此模型 ，定量 化分 析与评价其对光
学 遥感 器成像的大气模糊效应 。 研究发 现气 溶胶 介质除了对遥感器成像 过程 中大气透过率能量衰减影 响外 ， 更 重要 的是 由于散射对成像质量产生退 化作用 ， 大气 气溶胶 光学 厚度 的增加使 得气溶 胶散 射强度 的增 强 ，
收稿 日期 ：２ ０ １ ３ — ０ ５ — ２ ９ 。修订 日期 ： ２ ０ １ ３ — ０ ７ — ２ ８
感 系统成像 时 ， 大气对遥感器成像图像的模糊效果 强烈依赖
基金项 目： 国家 自 然科 学基金项 目（ ４ １ １ ０ ５ ０ １ ７ ） 资助
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。
MODIS卫星遥感北京地区气溶胶光学厚度及与地面光度计遥感的对比_毛节泰
MODIS 卫星遥感北京地区气溶胶光学厚度及与地面光度计遥感的对比Ξ毛节泰1) 李成才1)2) 张军华1)3) 刘晓阳1) 刘启汉2)1) (北京大学物理学院大气科学系,北京100871)2) (香港科技大学海岸与大气研究中心)3) (Department of Physics ,Dalhousie University ,Canada )提 要 介绍MODIS 卫星遥感气溶胶的方法,利用北京大学地面多波段太阳光度计的观测进行了对比,二者的相关性比较好。
给出了描述北京地区气溶胶光学厚度分布的几幅图片。
卫星遥感对于更好地研究空气污染提供了一种新手段,卫星遥感的气溶胶光学厚度弥补了地面观测空间覆盖不足的缺陷。
卫星遥感的气溶胶资料不仅对全球和区域气候研究而且对城市污染分析提供了丰富的资料。
关键词:卫星遥感 气溶胶光学厚度 地面光度计引 言 对流层气溶胶粒子来源于工业活动、生物燃烧等人为源以及沙尘、海洋粒子等自然源。
它们对太阳辐射的直接作用以及对云的微物理过程的影响、对大气化学过程的影响分别表现为对气候变化的直接强迫和间接强迫[1～5]。
由于大多气溶胶只有几天的生命期以及空间变化很大,利用卫星来观测全球气溶胶的分布和变化非常迫切[6,7]。
NASA 发射的Terra 卫星承载的MODIS 传感器具有36个通道,覆盖了紫外、可见、近红外、红外等通道,为反演气溶胶和地表特征提供了丰富的信息[8,9]。
卫星接收到的辐射来源于地球大气的散射以及地表反射的复杂相互影响,卫星遥感陆地气溶胶长期以来存在地表反射率和气溶胶光学特征两方面同时未知的难题。
Kaufman 等通过大量飞机试验发现对于植被密集的具有较低反照率的地表存在2.13μm 近红外通道反照率与0.47μm 、0.66μm 可见光通道反射率相关很好的结论,成功地运用于MODIS 的气溶胶反演[10,11]。
城市气溶胶光学厚度同时反映了大气污染的污浊程度,高分辨率的卫星遥感提供了监测城市大气污染的可能性。
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。
大气气溶胶光学厚度遥感提取方法研究
大气气溶胶光学厚度遥感提取方法研究随着大气污染问题日益严重，对于大气污染的监测和治理也越来越成为了民众关注的焦点。
而大气气溶胶光学厚度遥感提取方法正是在大气污染监测和研究中被广泛运用的分析方法。
本文将深入探讨大气气溶胶光学厚度遥感提取方法的相关研究。
一、大气气溶胶光学厚度的定义大气气溶胶光学厚度是指大气中的气溶胶浓度在垂直方向上的梯度，也是反映空气透明度的重要参数。
大气气溶胶光学厚度的大小与可见光波段中的大气光学深度相关，同时也与气溶胶的光学性质、粒径分布、化学成分等特征有关。
二、大气气溶胶光学厚度遥感提取方法1. 常用遥感技术大气气溶胶光学厚度的遥感提取主要采用遥感技术，包括多谱段遥感、高光谱遥感、雷达遥感等。
其中，多谱段遥感技术是目前应用最为广泛的遥感技术。
2. 反演方法大气气溶胶光学厚度的遥感提取需要用到反演方法。
其中，常用的反演方法有经验模态分解法、基于统计的反演方法、气溶胶反射率反演法等。
这些方法各具特点，需要根据具体应用场景选择。
3. 数据源大气气溶胶光学厚度遥感数据的获取需要多种数据源支持，包括气象数据、航空数据、卫星数据等。
三、大气气溶胶光学厚度遥感提取的影响因素当利用遥感技术提取大气气溶胶光学厚度时，会受到大气分子散射、大气层厚度、气溶胶光学性质、气溶胶源的影响。
因此，在进行大气气溶胶光学厚度遥感提取时，需要针对不同的影响因素进行修正。
四、大气气溶胶光学厚度遥感提取的应用大气气溶胶光学厚度的遥感提取在大气污染监测、气候变化、天气预报等方面有广泛的应用。
例如，在大气污染监测中，大气气溶胶光学厚度可被用于气溶胶削减效果的评价；在气候变化研究中，大气气溶胶光学厚度可以用于气候影响因子的分析。
总之，大气气溶胶光学厚度遥感提取方法的研究对于促进大气污染治理、气候变化研究和天气预报等方面都具有重要的意义。
在未来的研究中，我们应该探索更为精准的遥感技术和反演方法，并结合实地观测数据对提取结果进行有效验证。
郑州地区气溶胶光学厚度反演与分析
引 言
光度计 反演 尽管 在 空 间连 续 性 上有 一 定 的缺 陷 ， 但 其 丰 富 的 信 息 含 量 和 相 对 成 熟 的 反 演 理 论 ， 于 某 对 些 重 要 地 区 气 溶 胶 的光 学 特 性 以及 气 溶 胶 卫 星 遥 感
大气 气 溶 胶 通 常 是 指 悬 浮 于 大 气 中直 径 小 于
目前 获取 大气 气溶 胶光 学厚度 资料 主要 手段 包 括地基遥 感 和卫 星遥感 。地 基遥感 方 法主要 有太 阳 直接辐射 的宽带分 光 辐 射 （ 阳光 度计 ） 感 、 波 太 遥 多
田宏 伟 郑 有飞 陈怀 亮 邓伟。 杜 子璇
（ １南 京信 息 ＿ 程 大 学 ， 京 ２ ０ ４ ； Ｔ 南 １ ０ ４ ２河 南 省 气 象 科 学 研 究 所 ， 州 ４ ０ ０ ； 郑 ５ ０ ３ ３中 国 气 象 局 农 业 气 象 保 障 与 应 用 技 术 重 点 开 放 实 验 室 ， 州 ４ ０ ０ ） 郑 ５ ０ ３
变 化 的 研 究 中 占 有 重 要 地 位 ｌ 。 气 溶 胶 光 学 厚 度 １ （ ｒ ｓｌ ｔ ａ Ｄｅ ｔ ， 称 Ａ Ａｅｏ ｏ Ｏｐｉ ｌ ｐ ｈ 简 ｃ ＯＤ） 为 最 重 要 的 作
天气对 其 的影 响进 行 了详尽 的探 讨 ， 霞 和邱 明艳 李
等 还 分 别 分 析 了气 象 要 素 对 乌 鲁 木 齐 和 青 岛 气 溶 胶 光 学 特 性 的 影 响 ｌ １ 。 。 但 是 由 于 缺 乏 足 够 的 地 基 观 测 资 料 ， 内 陆 半 干 旱 半 湿 润 地 区 气 溶 胶 光 学 厚 对
摘要
利用 Ｃ 一１ Ｅ ３ ８太 阳 光 度 计 ， 用 Ｂ ｕ ｕ ｒ ｍｂ ｒ 律 ， 演 郑 州 地 区 ２ ０ 采 ｏ ｇ ｅ ａ ｅ 定 Ｉ 反 ０ ８年 气 溶 胶 光 学 厚 度 ， 析 该 地 区 分
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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。
6)利用MODIS气溶胶产品及太阳光度计实测数据，分析上海及周边地区气溶胶光学厚度的时空变化特征；将MODIS气溶胶产品与地面污染资料、气象资料进行比较分析，发现AOD与PM_(10)的相关性最好，出现AOD大值的日子里相对湿度大，风速较低，能见度低，大气相对比较稳定，不利于污染物的稀释扩散。
7)通过因子分析，选取公因子F1(污染因子)、F2(温度气压因子)、F3(湿度和辐射因子)、F4(风速因子)、F5(气溶胶光学厚度)作为评价大气污染程度的主要影响因子，以MODIS遥感的气溶胶产品作为衡量大气浑浊度和气溶胶污染等级划分的指标，将气溶胶污染划分为：弱、较弱、中等、较强、强五级。
【关键词】：气溶胶光学厚度(AOD)模块化成像光谱仪(OMIS)中分辨率成像光谱仪(MODIS)太阳光度计
【学位授予单位】：华东师范大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2006
【分类号】：X513
【目录】：第一章引言12-26第一节城市气溶胶污染研究背景及意义12-18第二节高光谱研究概况18-21第三节国内外气溶胶遥感研究概况及动向21-24第四节本文研究目标与主要研究内容24-26第二章气溶胶光学厚度反演算法26-35第一节引言26第二节气溶胶光学厚度反演原理和算法26-32第三节太阳光度计遥感气溶胶原理32-34第四节小结34-35第三章机载高光谱数据反演气溶胶光学厚度35-55第一节成像光谱仪概况35-36第二节机载OMIS高光谱数据特点及预处理36-43第三节典型地物高光谱数据的特点与预处理43-47第四节机载OMIS地表反差法反演气溶胶光学厚度47-54第五节小结54-55第四章星载高光谱数据反演气溶胶光学厚度55-75第一节星载MODIS高光谱数据55-60第二节基于MODIS遥感数据的气溶胶反演60-74第三节小结74-75第五章气溶胶光学厚度的环境污染研究75-88第一节利用光学厚度反演地面能见距的季节分布75-81第二节气溶胶光学厚度资料应用于环境污染研究81-86第三节小结86-88第六章上海市城市大气污染等级划分88-104第一节上海市大气气溶胶光学厚度变化特征88-95第二节上海市城市大气污染因子分析95-100第三节上海市城市大气污染等级划分100-103第四节小结103-104第七章结论与展望104-107第一节本文研究的主要内容和结论104-105第二节存在的不足和未来研究任务105-107附录107-116附件1:国际上主要航空成像光谱仪一览表107-109附件2:OMIS-1光谱定标109-110附件3:
攻读研究生期间所撰写的学术文章、科研成果和参加的科研项目110-112附件4:航空高光谱遥感反演边界层气溶胶光学厚度的大气校正法发明专利112-114附件5:航空高光谱遥感反演边界层气溶胶光学厚度的地表反差法发明专利114-116参考文献116-128后记128 本论文购买请联系页眉网站。