基于可见光红外成像辐射仪多波段、宽覆盖、长重访周期的特点,以及云层在可见光到热红外通道的分布及变化特性,提出了一种适用于可见光红外成像辐射仪数据的改进的动态阈值云检测算法;通过遥感目视解译的方法对云检测结果进行精度验证,并与通用动态阈值云检测算法、可见光红外成像辐射仪云掩膜产品的结果进行对比。结果表明:所提算法能以较高的精度识别不同地表上空的云层,平均总体精度为93.23%,平均Kappa系数为0.821,对薄、碎云的整体识别精度得到了明显提高,错分和漏分误差明显减小;所提算法的云检测结果整体优于通用动态阈值云检测算法和可见光红外成像辐射仪云掩膜产品的云检测结果。

运用一种快速大气校正方法以消除大气气溶胶粒子散射对电磁波传输的影响。基于大气辐射传输模型构建了气溶胶反演及大气校正查找表，采用暗像元算法实现了气溶胶光学厚度（AOD）反演，基于逐像元计算了大气校正参数。实验利用新一代的极轨运行环境卫星上的可见光红外成像辐射仪（VIIRS）数据，分析了大气校正前后植被与水体的反射率差异以及大气校正前后归一化植被指数的变化；利用实测光谱数据与中等分辨率成像光谱仪（MODIS）地表反射率数据对大气校正结果进行验证。结果表明，经过大气校正后的地物光谱曲线更接近实测光谱曲线，与MODIS地表反射率产品相比，快速大气校正结果具有较高的精度和较小误差（±0.04以内），扩大了遥感数据定量化的应用范围。

将美国NPP卫星可见光红外成像辐射仪(Visible Infrared Imaging Radiometer, VIIRS)的中红外通道(中心波长3.697 μm)作为检验基准, 使用菲涅尔反射定理建立中红外和被验证通道的海表反射率关系, 对四个太阳反射通道(中心波长位于0.672、0.862、1.238和1.602 μm)进行了基于海水表面耀斑区反射率精度验证并深入分析该方法的不确定度.结果表明:VIIRS四个通道的验证不确定度分别为3.8%、3.9%、4.1%和4.1%, 这一方法可实现VIIRS部分光学通道的在轨较高精度验证.

基于2012~2015年洪泽湖4次星地同步试验数据,建立了较高精度的水体悬浮物浓度单波段(671 nm)模型(R2=0.74, RMSE=8.58 mg/L),并进行了验证(R2=0.72, RMSE=11.98 mg/L)；然后,将该算法成功应用到了2012~2015年464景VIIRS无云影像上.结果表明,洪泽湖悬浮物浓度呈现春夏低、秋冬高的季节特征和东、中部高,西、北部低的空间分布特征；在年际变化尺度上,悬浮物浓度年均值呈现较小的减少趋势.总体来说,VIIRS在浑浊水体悬浮物浓度上表现了较好的探测能力,在湖泊水色遥感领域具有较大潜力.