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随着卫星遥感技术的不断进步,利用卫星遥感数据进行大气环境悬浮颗粒物和化学污染物定量反演监测已成为目前监测大气环境污染的主要手段之一。国外利用遥感卫星数据进行大气环境悬浮颗粒物以及化学污染物等方面的研究始于20世纪七、八十年代,遥感探测大气污染物专用载荷、研究成果及方法积累较多。而我国卫星遥感在大气环境、海洋资源、国土资源、环境监测与防灾减灾等领域中的应用比较成熟,而在大气悬浮颗粒物、化学污染物等方面的研究较少。遥感定量反演大气悬浮颗粒物,多采用卫星数据定量反演得到的气溶胶光学厚度数据与悬浮颗粒物(PM2.5、PM10)浓度拟合模型的方法,反演效果较好。在大气化学污染成分定量反演监测中,国外多采用O3探测仪获取到的数据,通过结合气象参数、土地利用等参数,利用差分吸收光谱算法、光谱带差值残差算法等进行模型估算,得到大气化学污染成分(如SO2、NO2等)空间分布特征。本文在研究北京市空气质量污染特征的基础上,利用环境小卫星系列中的HJ-1A/B星的CCD数据对北京市大气环境中的悬浮颗粒物和化学污染气体进行定量反演研究,为国产卫星在大气环境监测中的实际应用提供可行的技术方法。通过选取北京市2015年度空气质量监测站点实时公布的PM2.5和SO2浓度数据(12个监测站点)共288组数据,分别与CCD数据反演的气溶胶光学厚度数据(经垂直和湿度订正)做相关性模型拟合。其中AOD-PM2.5一元二次拟合模型的相关系数R2接近0.8,在满足北京市PM2.5浓度反演精度要求的情况下,利用AOD数据对北京市PM2.5浓度的空间分布信息进行了反演,实现了利用HJ-1A/B星CCD数据大气悬浮颗粒物的定量反演,为大气悬浮颗粒物的监测奠定基础。AOD-SO2拟合模型相关系数R2为0.1232,拟合效果不理想,且不能满足后续的SO2浓度反演工作。基于试验结果,提出国产卫星应增加大气化学污染物监测专用探测通道,为遥感定量反演大气化学污染物提供基础支撑,从而实现大气化学污染大区域尺度、连续性监测。