城市AOD与土地利用类型相关性研究综述
（一）国内外研究现状
1.遥感气溶胶研究进展
目前使用遥感手段来反演气溶胶的方法主要有地基遥感和卫星遥感。地基遥感实质是样点实测结合遥感技术用于监测气溶胶的一个方面。地基遥感气溶胶主要包括多波段光度计遥感、全波段太阳光度计遥感和激光雷达遥感等。地基遥感具有数据准确、及时、连续等特点，但也受地形影响较大且无法大范围的监测气溶胶光学特性[11]。而卫星遥感可大空间大尺度、多时相地对气溶胶进行监测[12]，可及时、迅速提供准确的信息，为生态环境规划与治理提供一定的决策参考。因此，卫星遥感监测已成为大气环境研究最重要的监测方法之一，并在国内外研究中被广泛使用[13]。
从20世纪70年代中期开始，国际上开始了利用卫星遥感资料来反演气溶胶光学厚度的研究工作。早期主要进行海洋上空光学厚度的反演，用于探测海洋上空的沙尘粒子[14]。1975年Griggs[15]通过辐射传播方程的模拟研究，为气溶胶光学厚度卫星遥感提供理论基础,并在1977年利用NOAA的AVHRR的第一通道（0.63mu;m）进行了海洋上空气溶胶光学厚度的遥感研究。之后，不少学者继续将这种方法应用在洋面气溶胶遥感研究上。Gordon（1978）最早考虑了气溶胶在海洋水色遥感中的影响；Tanre（1979）等[16]的研究则使人们认识到陆地遥感中去除大气，特别是气溶胶的模糊效应的重要意义和可行性，并由此开始了陆地上空气溶胶的遥感研究。
20世纪80年代，利用AVHRR可见光通道遥感海洋上空气溶胶已作为NOAA的业务运行，每周提供1次全球海洋上空气溶胶光学厚度分布图，用来分析全球海上气溶胶的分布特性[17]。同时出现了众多陆地气溶胶遥感算法。这一时期发展了陆地海洋对比法；双一多通道反射率算法(陆地上空；海洋上空)；结构函数法；热红外对比法；暗像元法等。其中，Kaufman等[18]人建立了暗像元算法，成为目前利用遥感资料反演气溶胶光学厚度最通用的算法。
20世纪90年代，气溶胶对气候和环境的重要影响得到了极大的重视，不但卫星传感器设计上开始重视气溶胶遥感的需要，而且反演气溶胶的算法也出现了全新的发展，有学者开始致力于全球气溶胶遥感的研究。MlSR（EOS~TERRA，1999)、AATSR（ENVISAT， 2002)等传感器的多角度反射率信息和POLDER(PARASOL 1997)传感器的极化信息在气溶胶遥感上的应用产生了反射率角度分布法和极化法，不仅使得气溶胶光学厚度的反演算法得到了极大的发展，还实现了气溶胶粒子尺度谱分布信息的获取。自从MODIS在NASA的TERRA和AQUA的卫星平台上运行以来，为全球的气溶胶分布提供了大量数据产品，其资料被用于全球气溶胶光学厚度的反演。
进入21世纪，可应用于气溶胶遥感的卫星传感器不断增加，其性能也不断提高，演方法也随之拓展，所能反演的参数也更加的全面。Durkee等[19]利用了AVHRR辐射计的第1通道和第2通道来量测大气中的气溶胶光学厚度，验证了卫星所接收到的辐射强度与气溶胶光学厚度有近乎线性的关系。同时验证卫星监测精度状况的研究也逐渐展开， Janet E. Nichol and Muhammad Bilal（2016）[20]对亚洲进行了MODIS 3 公里分辨率气溶胶光学精度的验证。目前用于探测气溶胶的传感器向着多光谱、多角度、多极化方向发展。
我国对气溶胶遥感的研究始于20世纪80年代中期。在那之前，中国气溶胶研究工作主要集中在根据采样得到的气溶胶粒子，研究粒子的谱分布及其与地理环境、天气条件的关系[21]。游崇高等[22]1980年在中国科学院大气物理研究所325m高的铁塔上利用光学粒子计数器，进行了大气气溶胶和尺度谱垂直分布的研究，再利用最小二乘法拟合得到能见度5KM时的气溶胶标高。吕达仁等[23]于1981年提出消光角散射法遥感气溶胶分布的原理，并作了试验研究。此后关于气溶胶反演的方法陆续被提出并加以改进。赵柏林等[24.25]进行了光学遥感大气气溶胶（1983）和海上气溶胶卫星遥感（1986）的研究。邱金桓等[26]（1995）提出了从全波段太阳直接辐射确定大气气溶胶光学厚度的方法。刘广员等[27]（1998）提出了一种在晴空条件下，均匀下垫面上利用NOAA极轨卫星甚高分辨率辐射计（AVHRR）可见光和近红外光两个通道观测的反射率资料，遥感整层大气气溶胶光学厚度的双通道方法。李成才等[28]对2001年北京地区利用太阳光度计观测的和NASA发布的MODIS气溶胶产品进行了比较，验证了该卫星遥感产品的可靠性。之后，毛节泰等[29]（2001）用GMS卫星遥感湖面上空气溶胶光学厚度并与地面观测结果进行了对比实验。还有许多研究人员对暗目标法和偏振信息反演气溶胶的方法进行了探讨和研究。针对MODIS的特性，唐家奎等[30]也提出了SYNTAM模型和算法。刘崇高等在完成了国家重大基础研究计划（973计划）项目“陆地生态系统碳格局的遥感反演与时空尺度转换中的MODIS碳相关参数提取研究”的过程中，完成了大气气溶胶反演算数，并进行软件业务化开发。近年来，研究人员已经开始利用多波长，多角度和偏振方法遥感大气气溶胶，并且开展了大量同时反演光学厚度和其他气溶胶参数的研究。
2.土地利用研究进展
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