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本文针对北京地区沙尘天气的气溶胶光学特性以及沙尘传输过程遥感诊断主要集中于5个方面展开了研究，研究成果支撑了环境健康遥感诊断体系的进一步深入与发展，为基于遥感技术进行沙尘天气传输过程的综合分析提供了算法支持。 本文的第一个研究内容是基于NCDC全球逐时气象数据统计分析了北京市2005-2014年沙尘天气发生日数，通过统计北京地区不同年份和不同季节的沙尘天气发生日数研究得出10年沙尘天气变化趋势。年际统计结果表明北京地区沙尘天气发生日数最多的年份是2005年、2006年和2010年，并且自2011年之后，北京地区沙尘天气发生日数减少;季节统计结果表明2005-2014年北京地区春季沙尘天气发生日数和冬季沙尘天气发生日数最多，夏季和秋季沙尘天气发生日数最少。 本文的第二个研究内容是基于NCDC全球逐时气象数据包括气温、能见度、风速因子和逐日气象数据包括日均降水量因子，分析了2005-2014年影响北京地区沙尘天气的主要影响因子。研究结果表明年均降水量距平值和北京地区每年沙尘天气发生日数变化趋势基本一致，即当年降水量增加当年沙尘天气发生日数减少，此外当年降水增加还会影响下一年沙尘天气发生日数的减少，降水量多的季节沙尘天气发生日数也少;北京地区大风日数（风速＞12m/s）与沙尘天气发生日数变化呈现正相关关系，且大风日数对北京地区沙尘天气影响具有季节性，即春季平均风速最大对应的沙尘天气发生日数最多，而秋季平均风速最小对应的沙尘天气发生日数最少;北京地区年均气温距平值和沙尘天气发生影响不明显。 本文的第三个研究内容是基于NCDC全球逐时气象数据和于AERONET观测网北京气溶胶Level2观测数据对比分析了沙尘、雾霾和晴朗天气下气溶胶光学特性。研究结果表明沙尘天气气溶胶光学厚度AOD值比晴朗天气气溶胶AOD值高，但是AE值比晴朗天气气溶胶AE值低，且接近于0或者值为负值，表明了沙尘天气下大颗粒物的出现和明显增多;雾霾天气气溶胶AOD值比沙尘天气和晴朗天气都高;此外气溶胶AOD和AE值的变化趋势呈现的是AOD增大AE减小的规律;沙尘天气SSA在675nm，870nm和1020nm波段的值比非沙尘天气下SSA值明显增大，表明了大颗粒物的出现以及沙尘气溶胶和人为气溶胶的混合，此外沙尘天气SSA值整体变化趋势是SSA值随波段的增加而增加;沙尘天气ASD值分布呈现双峰特性，双峰在细模态（0.05-0.5μm）和粗模态(0.5-10μm)分别出现，沙尘天气粗模态ASD值比非沙尘天气ASD值显著增加，表明了气溶胶中矿物含量的增多;沙尘天气RI的实部和虚部值在440nm，675nm，870nm和1020nm波段之间的变化不显著，表明了RI值对波段的敏感性低，RI实部值变化趋势是对波段的增大而值降低，沙尘天气RI虚部值比非沙尘天气RI虚部值低，表明了气溶胶低吸收特性。 本文的第四个研究内容是基于MODIS AQUA Level1B数据的反射率和发射率波段影像分别提出了沙尘检测算法并对沙尘检测结果进行验证，以及基于HYSPLIT后向轨迹模式研究了北京地区沙尘主要传输路径。针对高云、低云和亮厚云在遥感影像上不同光谱特性，基于MODIS影像的0.412μm、0.47μm、1.38μm、3.9μm和11μm波段，分别进行不同类云的检测和提取;基于MODIS波段1、2、3、4、7、20、31和32波段的反射率和亮温，对陆地和海洋分别进行沙尘检测，沙尘检测结果的验证是采用MODIS Level3大气栅格产品AOD和AE数据产品、OMI气溶胶指数UVAI数据产品、AERONET观测网气溶胶观测数据各波段的AOD和440-870nm的AE值和CALIOP VFM产品进行沙尘验证，验证证明沙尘检测结果良好，但是沙尘检测算法仍需要改进之处，即需要进一步提高厚低云和强沙尘之间的区分程度。基于NOAAHYSPLIT模式模拟了北京地区2006-2014年所有沙尘天气的24h后向轨迹，对不同高度层(500、1000和1500m)的所有80条后向轨迹进行聚类分析，研究结果表明北京地区2006-2014年沙尘传输路径主要有三种类型，分别是偏北、西北和偏西路径类型。