碳卫星超光谱探测仪聚焦于陆地生态系统植被碳汇和森林蓄积量探测， 利用670~780 nm谱段的光谱绘制植被荧光的时空分布规律， 满足全球碳汇定量监测、 森林植被生产力评估的需求。 如何有效地标定超光谱探测仪的光谱参数， 建立探测仪和被测光谱信息的对应关系是定量化反演的基础。 通过光栅方程推导了超光谱探测仪的光谱数据误差模型， 并结合光学系统的弥散斑分布函数， 卷积得到了超光谱探测仪的仪器线形函数（ILS）分布规律。 仿真结果表明， 仪器线形函数是缓慢变化的， 在一个小光谱范围内ILS可以近似认为是一致的; 波长误差是一个系统误差， 主要由光栅制造误差等引起， 采用已知波长特征谱线标定的方法可以消除。 通过真空罐模拟在轨环境， 建立了包含可调谐激光器、 波长计、 旋转散射片、 积分球和平行光管等装置的光谱定标系统， 提供线宽小于0.001 nm均匀分布的单色标准光源， 利用自动化数据处理系统测试探测仪响应曲线和单色标准光源的对应关系， 标定超光谱探测仪的光谱参数。 超光谱探测仪光谱采样率2.5像元左右， 单波长光谱的有效数据点少， 无法给出ILS函数的精确数据， 以0.015 nm波长间隔单波长扫描的新方法将光谱采样密度提高2个数量级， 高斯拟合获取光谱分辨率， 数据处理结果表明超光谱探测仪光谱分辨率为0.24~0.26 nm。 通过选取特征波长和三次多项式拟合的方法得到波长定标方程， 给出了全部像元的光谱定标数据， 选取特征波长验证拟合波长残差， 结果表明定标精度优于0.005 nm。 为了进一步验证光谱定标结果， 开展了超光谱探测仪的地面推扫成像实验， 利用中国科学院空天院怀来试验站的测试平台， 获取了松树林和石子路面的光谱数据， 超光谱探测仪测量的大气吸收线和HITRAN模拟的大气吸收线比对结果表明， 氧吸收线中心波长偏差小于0.003 nm， 证明超光谱探测仪光谱定标精度满足指标要求。

针对多模态遥感影像显著性检测鲁棒性差和检测精确度不佳等问题, 提出一种基于多模态边缘感知引导的显著性检测方法, 该方法主要由多模态遥感影像显著检测主干网络、跨模态特征共享模块和边缘感知引导网络构成。通过在特征提取主干网络中加入跨模态特征共享模块, 使得不同模态间特征通过共享交互实现协同增强, 并且抑制具有缺陷的特征信息。基于边缘感知引导网络, 通过边缘图监督模块来检测边缘特征的有效性, 从而生成准确边界。在 3种显著目标检测遥感图像数据集上进行实验, 平均的 Fβ、平均绝对误差 (MAE)、 Sm分数分别为 0.917 6, 0.009 5和 0.919 9。实验结果表明, 提出的多模态边缘感知引导网络(MEGNet)适用于在多模态场景中进行显著性检测。

邻近效应会影响高光谱遥感的定量化应用, 而地气耦合辐射是邻近效应的重要组成部分。 高光谱遥感数据多受地形背光和阴影的影响, 不利于描述地物的光谱特性, 并且地形的相互遮蔽使得辐射在大气、 地表之间的耦合过程变得更加复杂。 为了满足高光谱数据模拟快速性的要求, 在深入分析辐射传输过程的基础上, 利用邻近地物和目标地物的相对方位以及局地地形特征描述背景等效反射率, 计算地气耦合辐射对传感器入瞳辐亮度的贡献, 从而在起伏地形下实现了精确的地气耦合辐射建模。 将此建模方法应用于高光谱遥感成像仿真, 通过对实测图像的模拟, 验证模型的有效性。 结果表明, 模拟图像与实测图像在视觉效果上具有较好的一致性； 在地形起伏区域, 仿真中采用改进后的地气耦合模型可提高模拟图像与实测图像的光谱相似度, 同时在地形平坦区域保持了较高的仿真精度。

利用地基探测仪器监测大气痕量气体的区域分布及动态变化，对于有效评估和预测局部地区的大气环境以及星载大气成分探测仪器性能指标的提出具有重要的意义。在现有痕量气体反演算法SFIT2的基础上，通过改进最优化寻优策略，建立了基于信赖域的痕量气体反演的新模型，解决了实际应用中大气先验信息与实际状况差异较大时的算法全局收敛性问题，实现了大气参数获取困难时痕量气体的有效反演。基于北京地区9~10月间地基红外超光谱数据，对大气中重要痕量气体CO的柱状总量和混合比廓线进行了反演实验，结果表明，该改进反演模型的有效性，能够为后续研究痕量气体含量的变化规律及其对环境、气候的影响程度提供支持。