气溶胶光学厚度作为描述气溶胶光学特性的重要参数之一,被广泛应用于空气质量监测及辐射传输模型的大气订正等研究中。卫星遥感可快速反演获取大范围气溶胶信息,但其产品通常因云覆盖或暗目标算法等原因而存在空间覆盖率较低的问题,且产品时相受限于卫星过境时间。水平能见度作为描述气溶胶光学特性的另一重要参数,由分布广泛的气象台站一日8次固定时间多次发布。建立水平能见度与气溶胶光学厚度的转换关系,可实现对卫星反演气溶胶光学厚度的有益补充。本文利用2001-2009年的MODIS气溶胶光学厚度产品与中国华东地区71个气象台站的水平能见度数据,对描述两者转换关系的Peterson模型进行区域优化。采用分区域高斯曲线拟合的方法,对影响转换精度的主要参数气溶胶标高随时间变化规律开展研究和模拟。利用2010年数据对优化模型进行精度及区域适用性验证。结果表明,优化后模型的气溶胶光学厚度估算均方根误差为0.31,低于原模型误差;精度基本上与单站点优化模型一致,但在实用性方面优于单站点优化模型。

研究了大气气溶胶地基光学遥感物联网系统的设计问题。根据其应用特点从传感层、传输层、数据层、应用层这几个组成部分对系统进行了设计,并初步实现。测试表明:设计的大气气溶胶地基光学遥感物联网系统具有支持数据实时共享、无人值守运行、快速数据融合、环境参数在线显示、历史数据快速查询和分析、仪器远程管理维护等优点,可实现大气气溶胶特性的网络化和自动化观测,对研究气溶胶对环境和气候的影响具有重要应用价值。