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用卫星遥感观测大气气溶胶光学厚度的研究从上世纪70年代就已经开展了[6] , 反演大气气溶胶的总含量在洋面上获得了成功, 并用 NOAA /AVH RR 观测开发生成业务产品[7]。
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因为陆地的反射率有较大的波动, 所以在在对陆地上空大气中的气溶胶光学厚度进行反演时，会有一些困难。 Robert等[8]研究人员反演气溶胶光学厚度是通过对比从GOES卫星获取的资料来进行的。Tanre等[9]人利用了由于气溶胶散射而出现的模糊效应来反演气溶胶。毛节泰等[10]研究人员使用 MODIS 的数据反演出了北京地区的气溶胶分布状况，由于他们参照了太阳光度计对地面上多个波段的观测结果,所以实验效果符合实际情况。李晓静等[11]科学家利用暗像元方法（DDV） , 利用6S辐射模型，采用 MODIS 第1通道和第3通道的数据，建立了一个遥感模型用于反演陆地上空气溶胶光学厚度。他们利用这个模型成功地反演出了北京市的气溶胶的光学厚度的情况。赵秀娟等[12]和冯建东等[13,14]人利用 MODIS的数据在兰州地区验证了 Kaufman 等拟合出的陆地的暗地表上红、蓝和中红外通道地表反射率的关系, 并且使用经典的暗像元方法（DDV）对兰州市及周边地区气溶胶的分布状况进行了反演，取得了比较好的成果。38491
近些年来,大量的对大气气溶胶的各种光学特性的研究也正在被开展。美国国家航空和宇宙航行局的研究人员使用太阳分光光度计(CE-318)成功地在全球范围内建立起一个自动化的气溶胶地面观测网(AERONET)。在过去二十年中,很多研究人员利用卫星遥感平台来对气溶胶的特性进行研究。 Levy 等[15]和Remer[16]等研究人员以著名的Kaufman 的暗像元法为基础，继续研究并提出了名为 NASA V5.2 的大气气溶胶光学厚度反演算法。他们使用中分辨率成像光谱仪的数据反演气溶胶光学厚度,生产出分辨率为10000m的气溶胶产品供全球使用。对于研究区域尺度和全球尺度的气溶胶污染物输送有重要应用价值[17]。论文网
但是,在地级城市对气溶胶产品的需求来看,分辨率为10000m的气溶胶产品的根本无法达到实际应用中所必需的精度要求。深入分析MODIS传感器的特性的不难发现,通过单一的像素点来获取气溶胶光学厚度的状况，这种情况下图像的信噪比非常低，因此这样的反演效果不能代表实际情况。为了能够更直观地分析城市上空气溶胶分布和变化的状况，就必须获得高分辨率的气溶胶反演产品。李成才等研究人员使用中分辨率成像光谱仪的数据，对香港特别行政区进行了高分辨率的气溶胶光学厚度反演实验。在与该地区的地面上空的PM10浓度对比之后,得出了通过卫星数据反演出的高空间分辨率（1000m）的气溶胶遥感产品，可以应用于城市尺度的雾霾描述当中的结论。利用 MODIS 数据反演高分辨率的气溶胶光学厚度来研究城市气溶胶的时空动态具有可行性和应用价值[18]。利用卫星遥感平台生产的大气气溶胶分布产品与绝对精度较高的地面单点测量相比，前者对城市尺度下大气污染的监测、预报和研究都更有实际意义。
为了让使用MO D I S L1B数据生产的气溶胶反演产品获得更好的实用价值 ,国内外的大量研究人员利用地面站点获得的观测资料来对遥感产品做了很多检验工作,Chu等研究人员通过对比30个 AERONET站点的观测数据和陆上MODIS陆上气溶胶产品,发现除了沿海地区,MODIS陆地表面的气溶胶反演结果基本达到了±0.05±0.2τ 的精度要求 ,另外，内陆区域均方根不大于0.1,而沿海区域的均方根可以为0.3。
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