NO₂在大气中是一种微量气体，但对环境和人类生活却有着非常重要的影响，它参与光化学反应，形成酸雨，危害地面生物和人类健康等。本论文利用NO₂在蓝光波段存在吸收峰谷结构这一特征，采用回归分析的方法，借助ERDAS空间建模功能，通过采用不同的卫星影像，成功地反演了兰州市大气中NO₂浓度的空间分布特征，并结合社会经济数据，分析了兰州市1986年到2006年大气中NO₂浓度的变化规律，结果表明：①NO₂浓度的空间分布特征：兰州市大气中NO₂污染比较严重的区域是西固区、安宁区和雁滩乡（城关区），这些区域分别为兰州市的主要工业污染源、土壤污染源。七里河区和城关区其它部分大气中NO₂的污染程度较轻，主要污染源是车辆尾气（非采暖期）和居民生活污染（采暖期）。②NO₂浓度年间变化规律：兰州市从1986年到2006年20年间大气中NO₂的污染程度呈下降趋势，即大气中NO₂浓度从1986年的0．086mg／m³减少到2006年的0．0459mg／m³，减少了0．0401mg／m³，减少幅度明显。但是大气中NO₂浓度要高于国家二级标准0．0059mg／m³，大气中NO₂浓度依然较高，兰州市属于NO₂污染比较严重的城市。③NO₂浓度的月变化：兰州市区采暖期的1月、2月、3月、11月和12月五个月大气中NO₂浓度要高于其它非采暖期的七个月。8月、9月和10月是全年大气中NO₂浓度值最低的月份，其中10月份大气中NO₂浓度值为0．0423 mg/m³，最接近国家二级标准。④NO₂浓度的季度变化：第一、第四季度大气NO₂浓度平均值要高于第二、第三季度0．0031mg／m³，第一季度大气NO₂浓度值高于第四季度0．0024 mg/m³，第二季度大气NO₂浓度值高于第三季度0．0014mg/m³。2001年到2006年，第三季度大气中NO₂浓度值由0．0426mg／m³增加到0．0437mg/m³，呈上升趋势。其它三个季度大气中NO₂的浓度值分别由0．0518 mg/m³、0．0466 mg/m³、0．0469 mg／m³减少到0．0487 mg/m³、0．0451 mg/m³、0．0463 mg/m³，呈下降趋势。通过对大气中NO₂浓度空间分布特征和时间变化规律的分析，为兰州市大气NO₂污染监测与防治提供了一个决策依据，同时对大气污染物浓度与卫星数据进行相关性研究在国内属于先例，可以为后续工作提供技术参考。