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全球气候变化问题是近二三十年来的研究热点,其中气溶胶的辐射强迫对气候变化的影响是极其重要的。同时,遥感影像的大气纠正、城市污染等问题均需要大范围甚至全球尺度的气溶胶分布信息。利用卫星遥感反演气溶胶是获取气溶胶信息的有效手段,如何有效地剔除卫星信号中的地表反射率信息将直接影响反演结果的精度。传统的暗目标法并不适用于高亮地表(如沙漠地区),而新一代多光谱、多角度卫星传感器的出现,使我们有机会进行多角度遥感反演气溶胶的研究。相比于暗目标法,该方法也适用于亮地表。本文主要开展了以下几方面的工作:(1)回顾了多角度气溶胶遥感的研究进展,并就几种典型的多角度气溶胶反演算法进行了比较分析。(2)利用AATSR双角度观测数据构建了两种气溶胶反演方法:基于地表先验知识的气溶胶反演算法。该方法根据AATSR的双角度信息,利用MODIS的BRDF参数产品,模拟地表二向反射率,建立了地表先验知识。基于AATSR比值k的气溶胶反演算法。该方法使用了地表反射率随角度的变化与波长无关的假设,规避了对地表信息的依赖。此外,针对不同地表的比值k,利用MODIS的BRDF数据产品进行了k值敏感性分析试验。(3)采用6S辐射传输模型针对所选的四种气溶胶类型分别建立了查找表。(4)两种反演方法均为基于多波段最优化拟合技术的查找表法。在气溶胶模型的选择上采用了气溶胶模型两两混合的方案,通过优化拟合获取最优解。(5)通过两种算法在敦煌和喀什地区反演结果对比与地基验证,以及与MODIS气溶胶产品比较,得出以下初步结论:两种算法在沙漠等亮地表均能进行AOD的反演,通过与地基观测的比较,发现反演结果均偏高,且比值k方法较基于地表先验的方法偏差更大。而MODIS基于暗目标的反演算法在这些亮区域没有AOD的产品输出。目前,多角度遥感反演气溶胶的研究尚处于起步阶段,国内相关工作相对匮乏。由于地表覆盖和气溶胶时空分布的复杂多样,为气溶胶反演带来了较大困难。本文针对AATSR数据的中国区域双角度气溶胶反演尚处于探索性研究阶段,算法的改进和适用性还需要进行大量的验证和分析。希望本论文的研究内容能为我国的多角度气溶胶遥感提供一定的参考价值。