针对高精度空间光学定量遥感的需求，研制了一种采用数字微镜器件的自校准型光谱辐亮度标准光源。该光源具有两种工作模式:在窄带工作模式下，由Gershun管辐射计和CAS光谱辐射计自校准; 在宽带工作模式下，作为光谱辐亮度标准光源用于地面或空间遥感仪器的光谱辐亮度响应度定标。以光谱辐照度标准光源和Spectralon标准漫反射板组成光谱辐亮度标准光源为CAS光谱辐射计定标，测得自校准光源的光谱辐亮度。又以标准探测器定标的Gershun管辐射计测量自校准光源，采用迭代法得到自校准光源的光谱辐亮度。窄带模式下两种不同定标方法对自校准光源的光谱辐亮度测量结果在测量不确定度允许范围内一致。不确定度分析显示: 基于标准光源和基于标准探测器的自校准光源光谱辐亮度测量不确定度分别为1.41%~2.09% 和1.28%~1.61%。实验及不确定度分析结果表明，该光源可以满足高精度空间光学定量遥感的使用要求。

分析了现行光学遥感仪器辐射定标方法的局限性,以满足定量化遥感的精度及多数据融合比对研究的需求.设计了以空间低温辐射计为初级辐射基准,以太阳为光源,包括太阳单色仪、太阳光谱仪、传递辐射计、太阳漫反射板等组件在内的可在轨溯源的光学遥感仪器辐射定标基准传递链路.首先以低温辐射计和太阳光源建立的光谱辐射基准定标传递辐射计和太阳光谱仪;然后利用传递辐射计定标太阳漫反射板,建立对地光谱辐亮度基准;继而将基准传递至地球光谱成像仪作为对地观测标准,从而实现对其它卫星光学遥感器的交叉定标.对光学遥感仪器辐射定标基准传递链路各个环节的分析显示,辐射定标基准传递链路的测量相对不确定度为0.75%.结果表明,以此辐射基准传递链路构建覆盖我国空天一体的遥感定标网络可为建立平行于地面基准体系的空间数据质量保障体系奠定技术基础.

基于光谱匹配算法是可调光源产生种类多样光谱分布的必要手段，提出Levenberg-Marquardt算法作为光谱匹配算法。利用峰值位置等间隔均匀分布的理想高斯曲线作为LED发光光谱，借助该设定的一系列曲线仿真模拟目标光谱，实验表明，利用该算法模拟太阳、沙漠、海洋和植被的相对光谱分布，相对光谱差异分别为2.17%、1.76%、2.03%、1.7%。利用实验室现有LED的发光光谱进行验证实验，匹配3种目标光谱的相对差异均小于5%。实验结果表明，Levenberg-Marquardt算法可应用于光谱可调积分球光源的光谱匹配。

参考光源是辐射定标系统中的关键设备之一。近年来不同光谱分辨率、不同工作方式光电探测器的发展，需要参考光源在具备稳定性、均匀性等基本特性的同时，能够实现光谱匹配、大动态范围调节和宽波段精细扫描等新的功能。结合以LED为发光单元的可调光谱参考光源和利用宽调谐激光器的单色面光源技术，介绍了新型参考光源的设计、主要性能和部分前期的应用效果。新型参考光源可以与近年发展起来的基于探测器的标准传递技术相结合，在保障和提高绝对定标精度的同时，满足特定的定标技术要求。

基于光辐射危害的算法, 建立眼光路中外加光学器具的光辐射危害降低量分析基础。通过引入起比较作用的原器具概念, 建立相对光辐射危害降低量和绝对光辐射危害降低量的概念和表达式, 以及两者间的换算关系。根据人眼瞳孔的限光机理, 推导了人眼瞳孔前和瞳孔后组织各自的光辐射危害降低量算法, 介绍了实际应用方法; 通过视觉应用分析, 提出暗光效增率的概念来评价视明度水平, 同时在暗光效增率的表达式基础上导出实用算法; 通过光源变换分析, 得出了运用光源显色性评价方法可评价色觉水平的结论, 同时给出了评价显色性的显色指数Ra应用标准。最后以举例形式说明, 该方法可实现系统评价目的。

应用基于spectralon平面漫反射板和两种基于积分球的辐亮度共三种定标方法，标定了空间紫外遥感光谱辐射计的辐亮度响应度。初步尝试分析了每种方法的相对不确定度，指出漫反射板双向反射分布函数(BRDF)的测量不确定度和平面漫反射板亮度的计算不确定度是这三种定标方法比对中不一致的主要原因。定标数据比对显示，使用这三种定标方法得到的光谱辐射计辐亮度响应度在各自给定的相对不确定度范围以内(约3%)相符合。

可见光定标是FY-2气象卫星多通道扫描辐射计研制的关键技术之一,发射前的精确定标是气象资料定量化和数字化应用的主要依据.基于Beer定理,详细说明定标的原理,摸索出一套适合于FY-2扫多通道描辐射计的可见光外场定标方法,建立起定标的规范程序,并对误差来源进行了分类和分析.通过在昆明的多次外场试验,获取了良好的定标结果,验证了这一方法的正确可行.