气溶胶是漂浮在大气中的各类气体与液体和(或)固体颗粒构成的多相体系。由于气溶胶粒子能够削弱电磁波造成地球辐射收支改变,环境污染,以及影响全球气候变化等,因此气溶胶的定量描述对研究全球变化、预防污染、指导生态环境恢复具有重大意义。沙尘暴作为气溶胶的重要来源,不仅直接影响环境污染和气候变化,而且会引起气溶胶的辐射特性发生改变,从而影响气溶胶光学参数的遥感反演。本文使用NPP VIIRS数据,在实现沙尘暴识别和气溶胶反演的基础上,结合AERONET(Aerosol Robotic Network)地基气溶胶光学特性数据,研究了沙尘暴的发生对气溶胶反演的影响。主要内容包括:(1)提出了 一 种简单的沙尘识别算法(Simplified Dust Detection Algorithm,SDDA),能够实现沙尘暴自动提取。沙尘暴区域的准确提取是分析沙尘暴对气溶胶反演时空影响的前提。为高精度识别沙尘的时空分布,利用多种类型地物的反射特性和发射特性信息构建了沙尘识别像元库,包括云、植被、戈壁、冰/雪以及沙尘。基于像元库数据分析了云、冰/雪、亮地表、暗地表以及沙尘在单一通道或多通道组合的辐射特性,实现了沙尘暴信息的提取。利用遥感目视解译、气象数据和现有遥感产品对识别结果进行验证,结果表明,该方法结果沙尘识别正确率高达83.10%,鲁棒性较好,可以实现高精度的沙尘识别。(2)基于MODIS地表反射率产品的支持,完成了 VIIRS数据气溶胶光学厚度的高精度反演。AT和地表反射率确定是陆地气溶胶反演的关键,为了降低AT对结果的影响,利用2012-2017年AERONET数据分析了研究区内气溶胶光学参数,并用于气溶胶的反演。为了提高地表反射率确定精度,使用MODIS地表反射率产品构建了地表反射率数据库,用于VIIRS地表反射率的确定,并构建了不同传感器之间的光谱转换模型,降低光谱差异造成的影响。利用AERONET数据对结果进行验证,结果表明,本文提出的算法获取的气溶胶反演结果与AERONET数据具有较好的一致性。(3)为了分析沙尘暴对气溶胶反演的影响,选取了 2012-2017年多次沙尘暴事件,通过比较沙尘暴前后5天时间内两种AT反演结果的精度,间接说明沙尘暴对气溶胶类型的影响。同时,还对反演结果分别进行统计,分析了 MAE(Mean Absolute Error)、STD(Standard Deviation)、RMB(Relative Mean Bias)以及 RMSE(Root Mean Square Error),并利用多项式拟合方法描述了沙尘暴对气溶胶影响变化趋势。结果表明,沙尘暴能够引起气溶胶光学特性发生变化,而后导致较大的气溶胶反演误差。