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本文以GF-1卫星中高分辨率多光谱数据为数据源，研究了基于先验地表反射率数据集的气溶胶光学厚度(AOD)反演方法。其基本思想是:在现有的地表反射率数据集的支持下确定多光谱图像中浓密植被像元(DDV)的分布，基于确定的浓密植被像元以红蓝波段地表反射率的线性关系为先验知识实现地气解耦和，反演气溶胶光学厚度。围绕这一思路，本文主要进行了以下几个方面的工作: 1)构建覆盖中国大部分陆地区域的地表反射率数据集。利用长时间序列MODIS地表反射率产品(MOD09)，按同时相年际最小值合成的方式生产无云地表反射率产品，构建地表反射率数据集。 2)确立浓密植被区域红蓝波段地表反射率之间的线性关系。利用USGS波谱库中植被的反射率波谱曲线与GF-1卫星多光谱传感器光谱响应函数积分，模拟计算多光谱数据红蓝波段的地表反射率，并统计分析红蓝波段地表反射率之间的线性关系，以此作为地气解耦和的先验知识。 3)研究地表反射率数据集与多光谱数据之间的关联机制。为降低两类数据配准误差对地表反射率确定的影响，提出了使用区域NDVI分布百分比匹配的方法，回避了像元的直接匹配，为GF-1卫星多光谱数据提供DDV的空间分布。 为验证该方法的有效性，利用AERONET站点地面观测数据分别对PMS和WFV数据气溶胶反演结果进行精度验证，结果表明，气溶胶反演算法精度较高，稳定性较强。将气溶胶光学厚度反演结果应用于数据自身的大气校正，取得了良好的效果，并以本文采用的气溶胶光学厚度反演算法为核心技术，开发了国产陆地观测卫星高精度大气校正软件系统。