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作为定量遥感的基础，大气校正的效果直接影响着后续定量计算的准确性与有效性，在定量遥感的研究与应用中具有举足轻重的地位和作用。大气气溶胶通过散射和吸收太阳辐射等方式严重影响着传感器获取的遥感数据，是完成遥感影像大气校正，进行定量遥感研究所必须的重要参数。从遥感数据本身来反演得到气溶胶参数，进而完成大气校正，一直是定量遥感研究的一个重要内容。到目前为止，尽管已经有不少较为成熟的算法应用于海洋表面的大气校正，而对于陆地表面，由于其特殊的复杂性大气校正问题一直未能得到真正有效的解决。
本论文针对陆地表面大气的特点，重点研究了利用MODIS遥感数据反演高分辨率气溶胶光学厚度(AOD)进行大气效应校正的方法，具体内容包括：
在MODIS高分辨率气溶胶光学厚度反演方面，通过将地面太阳光度计观测值和MODIS卫星遥感相结合，解决了气溶胶模型确定的问题，利用暗目标法确定地表反射率，建立查算表，反演得到空间分辨率为1km的气溶胶光学厚度分布。对试验区连续20天的MODIS遥感数据反演气溶胶光学厚度，并与地面太阳光度计CE318观测值进行对比验证，发现反演的AOD值与地面测量值的相对误差小于10％，证明了反演方法的可行性和正确性。
利用反演得到的高分辨气溶胶光学厚度值及所确定的气溶胶模型，对同一天的Landsat-7卫星的ETM+影像分别利用6S和SBDART两种辐射传输模型进行大气校正，校正后的影像对比度明显增大，变得更清晰，更好地反映了地表真实反射率。计算校正后的地表反射率并与地面同步观测值进行对比发现，经过大气校正后的ETM+光谱明显更接近于真实地表光谱曲线，从而将更有助于地物真实光谱信息的提取及地物识别研究。最后，利用反演得到的气溶胶参数对北京市顺义试验区的Landsat-7ETM+遥感影像进行大气校正的结果表明该方法能够获得很好的校正效果。
通过本研究的开展，部分解决了陆地遥感影像大气校正的问题，为将来航空遥感影像大气校正的业务化服务和促进航空遥感数据的定量化应用奠定了算法基础。