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大气气溶胶在气候变化和环境污染中起着至关重要的作用,尤其是对于当前的热点问题:全球气候变暖、大气污染溯源和雾霾监测。而城市地区作为人口聚集区,其气候变化与大气污染状况受到人们的广泛关注,因此,城市地区的气溶胶反演是当前的一个研究热点。但是由于城市地区地表结构复杂,暗像元算法及其改进算法确定地表反射率的方法并不适合城市地区。而且当前气溶胶产品的空间分辨率普遍较低,对于城市地区来说,其气溶胶空间变化激烈,较低空间分辨率的数据并不能满足气溶胶反演的需求。针对当前城市地区气溶胶反演存在的问题,本文对城市地区高分辨气溶胶反演方法进行了研究,主要研究工作如下:（1）提出了基于分段的反演算法,该算法根据遥感图像的特点以及地物的波谱特性,首先选择受气溶胶影响较小的波段,然后根据每个像元在这些波段的表观反射率,将它们分割成不同的区段,再将区段集合分为基准和非基准两部分。针对基准部分,利用辐射传输方程以及查找表,通过每个区段的清洁像元,从而实现气溶胶的反演,对于非基准部分,根据基准区段的结果以及地物空间上的相关性,通过将影像划分为多个网格,从而实现气溶胶的反演。（2）利用高分辨率数据LANDSAT-8的OLI（Operational Land Imager）资料,选取北京、徐州等城市地区,采用基于分段的算法和暗像元算法,对所选地区的多时相影像进行了实验,同时与地面观测网AERONET的数据进行了验证与相关性分析,并对两种方法进行对比分析。分析表明:在城市地区,相比于暗像元算法,基于分段的算法具有更好的适用性,且其精度也更高,其中,新算法站点处的结果绝对误差的绝对值都小于0.133,而暗像元算法则全部大于0.162。（3）利用MODIS数据,采用新的反演算法对气溶胶进行了实验,同时结合地面观测数据,对MOD043K产品和新方法反演结果进行了验证。通过验证发现MOD043K产品在城市地区的结果偏差较大;新算法的结果相比于气溶胶产品更为准确,但是城市地区缺失较为严重。同时对两种结果进行了整体的分析,经分析发现二者整体的趋势一致,并且差别不大。通过上述研究分析,表明对于城市地区高分辨率气溶胶反演,无论是在反演范围还是精度上新算法都优于暗像元算法,而相比于对时间分辨率要求很高的深蓝算法,新算法也适用于时间分辨率低的遥感影像。