● 摘要
当今世界随着经济的快速增长和工业化的发展，带来的一个严重后果是环境状况和空气质量的恶化。最近大气污染在发达和发展中国家的很多城市是一个急需解决的问题，此外它还是一个世界性的问题，需要全球措施。这个全球性问题直接影响着人类健康和自然环境，例如影响人类方面，会减少粮食产量；还会影响动物、植物和其他生物的生活。
本文使用暗目标气溶胶算法从MODIS图像分别提取了2013年11月、2014年1月以及2014年11月中国北京地区的光谱气溶胶光学厚度/深度，所选图像分辨率为500m。MODIS是装载在Terra和Aqua上的主要仪器。Terra卫星（EOS AM）是1999年NASA发射，在2000年2月底开始传输数据，它可以对地面进行全球性的全天观测，频谱范围从0.41μm到15μm。本研究所用到的MODIS卫星图像是从北航卫星遥感地面站下载得到0级文件，利用SeaDAS程序处理该 0级（PDS格式）数据得到1级（HDF格式）图像数据，它是由NASA GSFC中的SeaDAS研发组和海洋生物学处理组共同研发。为了定位修正，我用ENVI+IDL编写了程序代码。MODIS可以获取气溶胶的空间和周期属性，其中气溶胶产品（MOD04）可能做到检测气溶胶光学厚度的碎片，从0.47μm到2.13μm的最初的7个波长在对地面、海洋和大气的全球性研究中可以得到好的结果。
表面反射率的反演对于发现遥感信息中的大气反射率和之后的算法校正应用都非常重要。此外，气溶胶光学厚度（AOD）从三个月以来的10幅MODIS图像被提取出来，这些卫星图像的AOD被气溶胶自动观测网中北京附近8个地面站60个点的数据验证。因为卫星的图像虽然有好的图形，但是包含信息不足，并且地面站数据有限，所以为了校验，这些点的数据由Kriging内插算法数据文件转化而来，选择这一数据的原因是因为比起IDW内插值算法，它的均方误差较低。三个误差用来比较卫星图像和内插值图像，分别是偏移误差，平均绝对误差和均方根误差。它们的数值分别为：偏移误差在0.5187到1.8152之间，平均绝对误差在0.6436到1.8152之间，均方根误差在0.8194到1.7401之间。
为了得到有效图像，卫星图像和地面站数据之间的关联，由公式 =0.0078和 =0.8767算出。通过对每一幅卫星图像进行指数函数标记，光学气溶胶厚度被校正出来。最后，MODIS气溶胶光学厚度数据从数月以来好的图像中被提取出来，这些数据对应着北京污染程度较高的天数，这些天数根据不健康、健康或者有害程度等空气质
量指标等级得到。