煤源大气污染物是我国区域性雾-霾天气形成的主要贡献者之一，鉴于我国能源资源的赋存现状，以煤炭消费为主的一次能源消费结构在近期不会发生大的改变，使得我国面临长期而艰巨的大气污染治理工作。准确客观的燃煤重点源及其污染排放贡献信息是污染源排放监管和减排评估工作的基础。本文融合卫星遥感和地基监测数据对燃煤重点源的空间位置、生产状态、气体模态及细模态污染物空间分布特征、煤炭消费排放贡献进行了遥感识别。　　本研究主要内容包括：⑴基于极限学习机将原始100m空间分辨率的Landsat8TIR提高为30m空间分辨率的ETIR热红外数据，新的ETIR影像在保留原始光谱特性的同时含有更多的空间细节信息。然后，利用燃煤重点源锅炉烟囱排放烟羽的高温异常特性，基于单波段阈值法初步探测包含烟囱目标在内的所有热异常像元，相比直接使用原始TIR数据，干扰热异常像元的个数大大减少。为了更加精确的识别燃煤重点源的空间位置信息，本文提出了利用多波段谱间关系阈值法进一步提取热异常像元，该方法采用归一化光谱指数(SWIR1-SWIR2)/(SWIR1+SWIR2)，相比ETIR单波段阈值法，剩余干扰像元进一步缩小，能够高效识别锅炉烟囱设备所在的高温区域。最后，利用本文提出的基于ELM和SADFAT双层时空数据融合算法构建的高时空分辨率热红外数据集对目标火电厂的生产运营状态进行监测。⑵在获取燃煤重点源的精确位置后，对比分析了单一火电厂附近100km×100km范围内的气体模态污染物SO2/NO2的多时间尺度空间分布特征，并选取多年夏季均值对燃煤电厂排放硫氮污染烟羽进行识别，发现燃煤重点源附近硫氮浓度不仅受燃煤本身排放的影响，更与不同季节气象因素导致的污染物气体传输与扩散特征有关；计算OMI5-9月观测数据的多年均值，分析其浓度梯度变化特征建立单一电厂硫氮识别模型，可用于分析燃煤重点源脱硫脱硝设备的有效运行节点。⑶利用气溶胶细模态光学厚度在月、季、年三个尺度下的空间分布特征，分析了冬季供暖燃煤对苏鲁豫皖四省空气质量的影响，发现：冬季采暖时细模态AOD的高值区主要分布在集中采暖地区及非集中供暖的大型城市；安徽和江苏的南部虽未划分为政府集中采暖区，但存在个人或者小区采暖现象。⑷提出了一种基于地理和时间加权回归模型GTWR的高时空分辨率近地面PM2.5浓度卫星遥感估算方法，建立了近地面 PM2.5小时浓度与卫星过境时刻SARA AOD、大气边界层高度、相对湿度、风速和温度随时间和空间位置变化的回归模型，该方法能够同时有效处理卫星观测AOD与近地面PM2.5浓度回归关系在空间和时间上的非平稳性，得到卫星过境时刻500 m空间分辨率的近地面PM2.5浓度结果。与传统OLS、GWR和TWR模型相比较，GTWR的估算精度最高，且可用来研究灰霾形成过程中燃煤重点源所在城市的近地面空气质量状况。⑸对我国煤炭消费排放贡献进行遥感识别与分析发现：我国NO2与SO2的空间分布有一定的差异性，NO2排放不仅与煤炭消费有关还与其它人类活动相关性较高，而SO2排放主要受地区能源消费类型的影响。