本文从偏振反演气溶胶的优势和潜力出发，以新一代多光谱、多角度偏振探测器POLDER/PARASOL资料为基础，结合地面AERONET/PHOTONS观测资料，利用矢量辐射传输模式和海面偏振反射模型，研究偏振遥感信息和地面偏振观测反演气溶胶参数算法，论证我国多角度偏振传感器DPC(Directional Polarization Camera)的部分偏振探测技术指标。主要研究结果如下： (1)大气-海面正向模型：在大气-海洋系统中，利用Cox-Munk粗糙海面模型和菲涅尔反射矩阵，建立粗糙海面反射、入射矢量辐射之间的关系，建立粗糙海面的BPDF，获得不同风速、入射天顶方位条件下的偏振反射率和偏振度。偏振反射率极值分布在入射的镜面反射方向；而且入射天顶角越大，偏振反射率越小；海面风速越大，偏振反射率越小。粗糙海面反射光的偏振度在入射方向最低，且其不受海面风速的影响。在此基础上，利用SOS大气矢量辐射传输方程，建立大气-海面正向模型； (2)反演算法：使用POLDER多角度偏振数掘，反演光学参数870 nm气溶胶光学厚度。将反演结果与AERONET地面观测数据、POLDER/PARASOL二级产品和MODIS数据产品比较，误差在可接受的范围内。 (3)地面验证：利用2005-2006年奥运场馆区附近北京站点近两年连续观测数据，比较验证由Dubovik and King【2000】提出的全球气溶胶观测网AERONET反演方案和李正强建立的加入偏振信息的反演模型。独特的偏振信息反演方案利用其对粒子尺度普分布和复折射指数等参数敏感的特性，提高了气溶胶参数反演的能力和精度，研究还表明2006年气溶胶光学厚度增大，粒子尺度增大，研究北京奥运建设对本地气溶胶性质的影响。 (4)技术指标模拟论证：利用正向模型，通过模拟机制，论证海洋多角度偏振观测的传感器部分探测指标。观测角度越多，最大视场角越大，反演精度越高；当观测角度数达到15个，最大视场角达到55°，反演误差在0.5％以内，此时要求辐射定标精度误差控制在3.5％以内。