气溶胶光学深度（AOD）数据集是衡量气溶胶辐射效应、研究大气状况时空分布、总量及其对全球气候影响的重要参数，是当前大气科学领域重要议题。使用极地轨道卫星高频率监测全球气溶胶分布受到卫星数量和卫星扫描宽度（由卫星的视场和高度决定）的限制，无法满足高时间分辨率的大气环境观测需求。虽然地球静止卫星具有较高时空分辨率和较广观测范围，但要实现对气溶胶的全球监测，还有很多未能解决的问题。我校测绘学科国际欧亚科学院院士薛勇教授课题组与国内外高校合作，研究成果Joint Retrieval of Aerosol Optical Depth and Surface Reflectance Over Land Using Geostationary Satellite Data和Deriving a Global and Hourly Data Set of Aerosol Optical Depth Over Land Using Data From Four Geostationary Satellites: GOES-16, MSG-1, MSG-4, and Himawari-8分别于2019年和2020年在遥感领域顶级期刊“IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing”封面报道。
该研究通过整合全球前沿的四个地球静止气象卫星气溶胶光学厚度数据集，开发了一种联合检索陆上和陆面双向反射率的气溶胶光学厚度算法。通过大气辐射转移模型与地表双向反射系数模型相结合，假设地表双向反射特性短期（一天内）不变，集成多时间观测计算气溶胶光学厚度和地表双向反射系数。与全球大气观测站点结果以及全球气溶胶光学厚度数据集对比验证，提出的方法在气溶胶光学厚度数据精度上达到国际前沿水平，填补了在高空间覆盖率指标需求研究方面的空白。