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近地面PM2.5浓度的监测是环境监测的重要内容之一,常规监测手段是利用地面环境监测站点连续观测,但该方法存在站点数量有限和空间分布不均的缺点。此外,我国PM2.5监测网络建立较晚,导致缺乏2013年以前的PM2.5数据,限制了 PM2.5在我国环境与健康效应方面的研究。利用遥感手段反演PM2.5可以弥补常规方法的不足,在PM2.5监测领域有着重要价值和意义。AOD与PM2.5之间存在相关性,可以利用卫星遥感反演的AOD数据来估算PM2.5浓度。MODISAOD产品在全球应用广泛,其新版本产品在精度和覆盖度上较之前版本有所改进,但其在中国地区的适用性验证尚且缺乏。基于上述背景,本文基于MODIS卫星的气溶胶产品,首先验证其在我国陆地地区的适用性,然后构建精度较高的AOD-PM2.5模型,反演历史PM2.5浓度并分析PM2.5时空变化特征,为中国地区基于PM2.5的环境与健康效应研究提供科学依据。具体研究工作如下:(1)利用全球气溶胶观测网络(AERONET)对MODIS新版本气溶胶产品进行验证。结果表明,新版本气溶胶产品在中国陆地的表现优于之前版本,在东部地区的效果优于西部地区。总体而言,MODISC6版产品可作为基础数据用于AOD-PM2.5建模研究。(2)针对地理加权回归(GWR)模型适用于大范围区域建模的特点,基于GWR建立我国AOD-PM2.5模型,并通过与多元线性(MLR)模型对比,验证GWR模型的反演效果。建模结果表明,GWR模型的反演效果(R2=0.76)优于MLR模型(R2=0.54)。(3)基于各年AOD-PM2.5关系相对稳定的假设,利用建模年份的AOD-PM2.5模型反演我国历史PM2.5浓度,通过验证不同时间尺度的模型,反演得到我国2006-2016年的PM2.5月均值浓度。结果表明,我国PM2.5分布与地形和人类活动关系密切,具有明显的地域特征,存在2个高值区域;年均值浓度呈现降低趋势,进一步分析得出冬季PM2.5污染呈加重趋势而其他三季有所改善;各月PM2.5浓度差别较大,12、1、2月较高而5-9月相对较低。总体而言,利用遥感反演PM2.5浓度可作为地面监测手段的有效补充,一方面弥补常规监测在时间和空间上存在的不足,另一方面,反演的历史PM2.5数据可以为理清我国PM2.5污染的时空变化特征提供基础数据。