沙尘暴是由特殊的地理环境和气象条件所致的一种较为常见的自然现象，主要发生在沙漠及其临近的干旱与半干旱地区。沙尘暴作为一种自然灾害，在全球多个地区都时有发生，主要的沙尘暴多发区包括：北非、中东、中亚及南亚，澳大利亚和北美。我国西部地区沙尘暴发生的频次较高，属于中亚沙尘暴多发区的一部分。 沙尘暴的产生需要特定的地貌、气候和动力条件。沙尘暴形成的基本条件，一是大风，二是地面上裸露沙尘物质，三是不稳定的空气，三者同步出现，方能产生沙尘暴。沙尘暴的有效监测手段还比较缺乏，卫星遥感在沙尘暴监测中具有重要意义。当前气象和环境卫星，具有高时间频次和适当的空间分辨率，已经成为沙尘暴监测中最为有效的手段。 沙尘暴作为一种特殊的大气气溶胶，其遥感特性比较复杂。沙尘暴是由不同大小的沙尘粒子构成的，其在空中浓度很强时会形成一个密度很厚的沙尘层，这个沙尘层会强烈地吸收地表和太阳辐射，同时产生反射、散射，并向外发射辐射。当卫星在空中观测时主要获取的是沙尘层的反射和发射辐射信息，在研究沙尘暴遥感原理时要考虑到其辐射传输特性、辐射反射特性和粒子的散射特性。 组成沙尘暴的沙尘粒子半径分布较广，必须考虑多个光谱波段的遥感特性。在实际研究中，根据沙尘暴的光谱分布特征，确定了以3.7μm、1.6μm和热红外分裂窗波段为主的沙尘暴信息综合提取方法。 沙尘暴强度的确定目前比较困难，作为沙尘暴强度的定量指标包括常规观测、特种观测和遥感反演三种手段获取的物理量，由于观测手段的多样化，沙尘暴强度的定义会随着使用的物理特征参量的不同而具有不同的概念。 本研究论文使用综合观测模型来计算沙尘暴强度信息，主要是结合地面常规观测和遥感观测，在这二者之间建立相关关系模型，通过遥感观测的结果反演出与地面观测相匹配的物理参量，如能见度等，通过这种方法可以使遥感反演的沙尘暴强度直接应用于日常业务，并可以达到相对较高的精度。 本研究论文采用一种新的方法来获取可以描述沙尘暴强度的定量指标，即通过遥感获取的辐射值和反射值来计算可以代表沙尘强度的定量沙尘指数。沙尘指数在这里定义为一组使用多通道卫星资料获取的代表沙尘分布信息的无量纲数值，同时它还可以线性的、定量的描述沙尘强度的变化。 通过地面水平能见度适用性研究表明，能见度小于2km时，其测量精度要优于能见度小于10km时的精度，利用能见度表征沙尘强度时应主要考虑小于2km的情况。通过样本数据建立沙尘指数与地面水平能见度对照表，采用直线拟合方程的形式构建遥感反演能见度的模型，确定沙尘指数到能见度的查找表。