气溶胶光学厚度反演的两种方式（卫星探测和基地观测反演）

基地观测反演：目前在地基大气气溶胶光学特性遥感方面，太阳光度计测量是应用较多也是最为可靠的一种测量方法，太阳光度计除了可以用于地基观测太阳直接辐射通量外，还可以用来观测天空各方向上的辐射反演气溶胶粒子的谱分布和散射相函数，获取气溶胶的多个光学参数。气溶胶光学厚度的反演方法主要有光谱消光法、宽带消光法、Femald方法。光谱消光法，即Langley法（多波段太阳光度计测量大气气溶胶：从七波段太阳光度计测量的大气气溶胶光学厚度拟合出Angstrom波长指数与浑浊度系数，得出550m气溶胶光学厚度，具体反演算法查看陈良富等人的《气溶胶遥感定量反演研究与应用》章节4.4），是使用较多而且公正的比较可靠地AOT反演方法。该方法是利用地面观测到的直接太阳辐射，根据bouguer定律，得到符合bouguer定律的特定波长处的气溶胶光学厚度，然后根据光学厚度随波长变化规律，得到所求波段的AOT。由美国NASA全球气溶胶自动监测网AERONET、加拿大太阳光度计网络AeroCan以及中国气溶胶观测网络CAeronet都是使用这种反演方法。宽带消光法是有Unsworth和Monteith首次提出，后来邱金恒。Gueymard和罗云峰等对此方法做了进一步改正，其基本思想是从全波段太阳直接辐射信息中导出某一个波长AOT。Femald方法是激光雷达使用的方法，通过求解气溶胶消光系数的高度分布，进而对消光系数求积分得到AOT，是气溶胶光学特性探测的一种有效手段。

卫星遥感反演：随着航空航天技术的发展，利用卫星探测气溶胶光学特征的理论方法不断得到完善。目前，利用卫星资料反演AOT的方法比较多，主要有：黑暗像元法、结构函数法、陆地海洋对比法，大气透过率法、反射率角度分布法和极化法等。各种反演方法均有各自的优缺点和应用局限性，如大气透过率法要求对清洁影像进行气溶胶浓度的假定，结构函数法对亮地表AOT的的反演具有极大的优势，黑暗像元法在浓密植被覆盖区反演精度较高而且操作相对简单。黑暗像元法是陆地气溶胶反演使用最广泛的算法。