烟霾是使空气混浊、能见度降低,对人体健康造成危害的一种大气污染现象,它由可燃性物质焚烧过程中释放的有毒气体和细微颗粒物组成。本文以近年来南京及其周边地区由于露天焚烧秸秆造成的烟霾污染现象为研究对象,以前人大量的研究成果为基础,总结了烟霾的形成原因、造成危害、组成成分、物理特性和光学特性等。以南京市为研究实例,利用环境一号卫星多光谱数据,提取出烟霾、雾霾、尘霾等典型霾污染现象的光谱特征,对比不同类型霾之间的光谱差异,分析不同下垫面地物对于烟霾光谱的影响,探寻烟霾光谱的特殊性,进而构建了针对环境一号卫星多光谱数据的烟霾指数(Smaze Index, SI)。最后,结合环保与气象部门的数据,经过多次不同时相烟霾污染影像的验证,表明了该指数在环境一号卫星影像上能有效、准确地提取出烟霾的空间分布信息。主要研究结论如下：(1)基于环境1号数据分析了烟霾、雾霾和尘霾的表观反射率光谱差异性在多光谱相机的蓝光(0.43～0.52μm)、绿光(0.52～0.60μm)和红光(0.63～0.69μm)波段,烟霾污染状况下的表观反射率最高,而雾霾和尘霾相对较低；而在近红外(0.76～0.90μm)波段,却是尘霾最高,烟霾次之,雾霾最低。说明了烟霾颗粒在可见光波段的散射最强,在近红外波段的吸收较强。尘霾颗粒半径较大,在近红外波段的散射能力最强；雾霾颗粒含水量较大,吸收能力最强。分析表明,虽然各种霾都使表观反射率升高,但是它们的光谱特征还是有所差别的。(2)提出了基于烟霾指数的烟霾提取方法基于烟霾的光谱特性,探寻合适的波段组合来突出烟霾信息,研究发现由于下垫面的不同导致在霾影响下的表观反射率产生差异。本研究选取了水体、植被和建筑物三种典型地物,下垫面为水体时蓝光波段与绿光波段存在明显的可分性,将两个波段的和可区分烟霾与雾霾、无霾、尘霾；当下垫面为植被时,则可仅利用蓝光波段可以很好地区分烟霾;当下垫面为建筑物时,可利用绿光波段与近红外波段的比值或差值可区分烟霾与尘霾、无霾,利用蓝光与绿光波段的和则可有效区分烟霾和雾霾,由此构建了烟霾指数——SI=B1*(B1+B2)*(B2/B4),并提出了一套提取烟霾信息的流程方法。