PM2.5监测卫星的科学概念基于对环境监测需求和卫星遥感能力的协同考虑得出.环境监测和健康研究中对PM2.5有严格的约定,特指近地面大气中、空气动力学等效直径小于或等于2.5微米的气溶胶粒子干物质质量浓度.而遥感方法,特别是具有面监测能力的被动遥感手段,目前获得的主要气溶胶参数--气溶胶光学厚度(AOD),是整层大气、自然状态下(往往是吸湿的)所有尺寸大小的气溶胶粒子消光总量的等价参数.PM2.5卫星科学概念设计的核心问题因此成为：如何在技术条件允许的情况下,尽可能实现上述相关参数的探测,并建立其与PM2.5的定量模型.基于已有和正在发展中的遥感技术的探测能力,设计了基于气溶胶光学厚度AOD、细模态比例FMF、气溶胶层高度H、空气相对湿度RH的四参数PM2.5遥感模型及其探测反演方案.初步地基验证结果显示,基于f(AOD,FMF,H,RH)参数模型能够获得误差约30％的近地面PM2.5实时遥感观测结果,优于国际上其他相关模型.上述参数的卫星探测具有较高的难度,在综合考虑探测覆盖能力、时效性、载荷技术成熟度等因素的基础上,提出了偏振交火PCF (Polarization CrossFire)的传感器配置方案.该方案组合法国POLDER型传感器和美国APS型传感器,进行波段、偏振、扫描和定标方式等优化,是目前气溶胶探测能力最强、探测参数最多的方案,为PM2.5卫星监测提供关键支撑.同时,PCF传感器还具有云识别、云参数探测、地表和海色参数探测、大气校正参数探测等能力.