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随着工业迅速的发展,城镇化规模的不断扩大,空气环境污染问题日趋严重,对人类的生存空间环境产生了巨大的影响。最直观的表现即为大规模雾霾天气频发,空气质量问题已然成为公众普遍关注的热点问题之一。作为大气环境组成中的重要成分之一,气溶胶影响着气候变化以及大气环境,气溶胶污染也是大气污染的一个重要部分。气溶胶光学厚度（Aerosol Optical Depth,AOD）是表述气溶胶对大气辐射的削弱作用的参数量,描述大气混浊的无量纲量,也是评价大气环境污染程度、研究气溶胶的环境效应与气溶胶气候效应的关键量。准确获取气溶胶光学厚度值,不仅可以更好的理解地气系统中的能量平衡,也能在空气污染的防治中发挥重要作用。卫星接收的电磁辐射是由地表与大气共同贡献组成的,因此遥感影像包含了大气路径辐射信息与地表反射信息。利用太阳入射辐射将卫星接收的辐射值、路径辐射项以及地表辐射项三者的关系等式归一化为表观反射率*,地表反射率以及大气路径辐射项等效反射率0之间的等式关系。其中0与气溶胶光学厚度、大气透过率T、大气下界的半球反射率S有关。所以基于表观反射率,从0中提取气溶胶光学厚度,涉及到两个关键问题:一是去除地表反射噪声贡献值,二是确定气溶胶模式,即0、S、T与气溶胶本身的关系。本文以江苏省为研究区,利用MODIS L1B数据,通过算法的实现,反演研究区的气溶胶光学厚度分布,并通过精度评价,验证反演算法的适用性,再利用反演结果对研究区PM2.5进行估算,同样对估算结果也进行了验证,验证结果表明利用卫星遥感技术对空气污染物PM2.5进行估算的可行性,具体内容成果如下:（1）反演获取了研究区江苏省2014年10月至2015年5月时间范围内的10期AOD分布图,反演结果值在0-1.95之间。将太湖站与南京站的CE-318气溶胶光学厚度值视为为实际值与以站点为中心5×5km范围内的反演气溶胶光学厚度平均值进行对比,进行反演精度评价。共计20组对比数据,对比结果相对误差平均值为0.17,绝对误差平均值为19.58%,二者相关系数为0.731,在0.01置信水平下显著相关,证实了反演结果较好。（2）基于反演结果对江苏省气溶胶光学厚度进行时空分布分析。时间上分析冬春两季气溶胶光学厚度分布差异。其中冬季气溶胶光学厚度平均水平为0.68,气溶胶光学厚度值频数直方图集中于04-0.6,春季气溶胶平均水平为0.71,频数直方图集中于0.4-0.9;在空间上分布表现为南高北低趋势,主要与下垫面的植被浓密程度、工业发展、城市规模以及人口密度有关,主要分析了气溶胶光学厚度与地表植被指数之间的关系,结果表明二者呈负相关关系。（3）分析了PM2.5质量浓度与反演气溶胶光学厚度二者关系,利用空气质量自动监测站点PM2.5数据与以站点为中心周围5×5km范围内的反演气溶胶光学厚度平均值通过SPSS软件进行相关性分析,分析结果表明二者相关Pearson相关系数为0.578,在0.01置信水平下显著相关,证实了利用卫星遥感反演的气溶胶光学厚度对地面PM2.5颗粒物质量浓度监测方法的可行性。（4）在确定气溶胶光学厚度与PM2.5质量浓度之间相关性显著的前提下,构建AOD-PM2.5回归模型。选取10个站点数据作为验证组数据,其余数据作为实验组,构建回归模型,冬春季模型构建结果分别为冬季:y=74.487x+16.181、春季:y=68.2x+20.520,x为气溶胶光学厚度值,y为PM2.5质量浓度。带入验证组数据,得出PM2.5估算值并进行估算值与监测值误差分析,验证模型的适用性。