气溶胶对全球气候变化和环境效应有着重要影响。气溶胶光学厚度(Aerosol Optical Depth, AOD)作为定量描述气溶胶对光的衰减作用,表征大气浑浊度的无量纲物理量,是评估大气污染程度重要参数之一。随着我国近年来大气环境污染问题日益严重,对于气溶胶的研究逐渐成为大气环境及其相关领域研究的热点问题。地基遥感反演气溶胶具有高精度,高时间分辨率等特点,其缺点在于点上的数据无法反映面上的变化特征。利用卫星遥感数据可以快速反演得到陆地大面积区域的气溶胶光学厚度,可以很好地弥补地基遥感的不足。卫星遥感反演过程中两个重要的核心问题分别为确定合理的气溶胶类型和如何从卫星传感器接收到的信息中将地表和大气的贡献项区分开。本文选择我国太湖地区为实验区,以上午星TERRA和下午星AQUA两颗卫星的MODIS数据作为数据源,探索利用双星MODIS数据,协同反演出陆地上空气溶胶光学厚度。论文的研究成果主要体现在以下几个方面：(1)利用气溶胶和云光学属性数据集OPAC进行了模拟分析,结果表明对于非吸湿性气溶胶粒子,其复折射指数并不受到相对湿度的影响,而对于吸湿性气溶胶粒子,其复折射指数随着相对湿度的变化而变化。由此可知,对于吸湿型气溶胶利用单一复折射指数来描述气溶胶的散射吸收特性的做法是有缺陷的,因此在气溶胶反演过程中,应充分考虑相对湿度对气溶胶粒子性质的影响。(2) MODIS气溶胶业务化算法太湖地区的气溶胶类型为中等吸收型气溶胶,为了从OPAC数据集预定义的5种陆地气溶胶类型中确定出适用于太湖地区的气溶胶类型。本文首先分析了太湖地区2009-2012年间的相对湿度数据,确定了取70%相对湿度下的OPAC数据集中所预定义的5种陆地气溶胶类型和MODIS气溶胶的业务化算法中的中等吸收型气溶胶进行对比,对比结果表明和MODIS业务化算法中的中等吸收性气溶胶最接近的为OPAC数据集中大陆平均型,因此本文选择OPAC数据集中大陆平均型进行气溶胶光学厚度反演。(3)陆地气溶胶反演算法的核心问题之一在于确定地表反射率,本文算法并没有直接确定地表反射率,而是基于TERRA和AQUA两颗卫星的MOIDS数据,通过利用同一地区不同时相的地表反射率的比例系数K与波长无关的特性,有效地回避了陆地气溶胶光学厚度反演过程,必须事先确定地标反射率这么一个必要条件,以短时间内气溶胶光学厚度不变为前提假设,对构建的大气辐射传输方程进行求解,从而反演出气溶胶光学厚度。(4)将双星协同算法反演的结果和AERONET地基站点的实测数据进行对比,结果表明该算法反演结果较为理想,精度较高,0.47μm和0.66μm两个波段的45组反演结果的平均相对误差分别为23.8%和25.4%,相关系数分别为0.718和0.735。同时由于该算法在反演气溶胶过程中具有无需事先对地表反射率进行假设和预估的优点,而是将其和气溶胶光学厚度共同作为反演目标变量进行计算,因此可以有效扩大陆地气溶胶反演算法的适用范围。