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大气气溶胶对于全球及区域气候、环境变化以及人类健康都具有重要的影响。作为气溶胶时空监测的最有效手段之一，卫星遥感气溶胶光学特性定量反演在过去的几十年中取得了长足的发展。研究成果多集中在利用极轨卫星反演气溶胶光学厚度方面，利用地球静止气象卫星数据反演气溶胶光学厚度的研究较少。然而，一颗极轨卫星对特定区一天仅能够实现一次大气气溶胶观测，无法得知该区域大气气溶胶日变化的详细信息，而地球静止气象卫星可实现这一目标。本文以研究高时相陆表气溶胶卫星遥感定量反演为中心，在总结了气溶胶卫星遥感反演方法的基础上，开展了基于风云二号系列卫星数据以及多源遥感数据协同气溶胶反演方法的研究工作，主要研究内容及结论如下：
1.基于国产风云二号系列卫星利用合成背景方法反演我国陆表大气气溶胶光学厚度。首先从理论上探讨了合成背景方法反演大气气溶胶这一算法模型原理，然后基于6S模式模拟结果，分析了该算法模型对模型中所涉及到的相关物理量的敏感性；此后结合亚洲区域的具体地理特征以及风云二号为卫星的各项参数分析了该方法在亚洲区域的适用性。通过将反演结果与AERONET站点以及NASA提供的大气气溶胶光学厚度产品进行对比发现，在大部分地区该算法都能够保持较好的精度。
2.双星协同反演算法模型自提出以来在秸秆燃烧、大气污染检测、沙尘暴监测等方面都有广泛的应用，取得良好的效果，但是此算法仍然存在一些需要完善之处。本论文首先分析了该算法存在的主要问题，探讨了假设大气气溶胶Agnstrom波长指数α在两次卫星过境时刻保持不变这一假设的合理性，并引入一个MODIS第10波段可见光数据，构建了新的改进的双星协同反演算法模型。经实验数据验证改进后大气气溶胶光学厚度反演准确度有了明显的提高。