差分吸收激光雷达具有探测距离远、灵敏度高、响应时间快等特点, 可用于大范围大气有毒有害气体的遥感监测, 成为近年来大气有毒有害气体激光遥测技术发展的重点。首先阐述了差分吸收激光雷达大气遥测基本原理, 其次从激光器应用和系统平台发展两个方面分析了该技术的技术发展现状, 最后提出了宽光谱、多波长、新探测体制的激光雷达、多平台应用、复合系统将成为未来基于差分吸收激光雷达有毒有害气体遥测发展方向。

根据环境污染气体监测的广谱需求, 提出了宽谱段红外光谱遥测方法, 利用长波红外傅里叶干涉光谱技术, 向长波红外大气窗口短波端外扩展了仪器响应波段, 使之在一定条件下能够探测多数常见工业气体的指纹特征。在7.0 ～14.5 μm波段内, 采用差谱法和亮温法, 可监测多种常用工业有毒有害气体, 并可给出以浓度程长积表征的概略浓度。介绍了遥测光谱仪的性能表征方法, 例举了实用型产品PARES100对11种常用工业有毒有害气体的应用实例。

空间光学遥感器是一类特殊的遥感器, 其可靠性设计是研制工作的重要组成部分。本文从空间光学遥感器的特点分析入手, 介绍了光学遥感器可靠性模型的建立方法。针对空间光学遥感器的特点, 从光学遥感器的防污染设计、活动部件设计、单粒子效应防护设计及静电防护设计方面对其可靠性设计进行了有针对性的阐述。

临边地球大气遥感是实现上层大气微量气体成份探测和分析的重要手段，即通过对地球大气剖面下遥感数据－特性谱线下亮温值的获取，结合相适应大气模型，通过反演获取相应气体成份的全球分布，从而为大气科学研究及全球气候变化提供科学数据及决策依据。本文从星载临边亚毫米波遥感结构建模以及地球标准大气模型出发，利用 “am”综合仿真工具，给出了其特征谱线在其不同临边遥感切角下的性能仿真，从而定量分析了遥感系统综合指标。

多光谱遥感可以同时获取地面景物的几何信息和光谱信息, 在光学遥感领域具有广泛的应用前景, 但多光谱相机的蓝色谱段更易出现带外响应.本文通过建立多光谱遥感相机光谱响应的数学模型, 分析了蓝色谱段易于出现带外响应的原因, 并根据多光谱遥感相机采用的时间延时积分电荷耦合器件的各谱段光谱响应之间的关系, 基于各谱段间的光谱响应关联, 提出了蓝色谱段带外响应的修正方法, 通过对各种典型地物的统计得到了去除带外响应的修正公式, 对典型地物进行修正后的残差可以小于4%, 能够满足多光谱遥感相机的应用需求.带外响应的修正结果表明: 基于多光谱相机谱段间的光谱关联修正方法对不同地物具有较好的适应性, 可以有效地修正蓝光谱段的带外响应.

在分析空间外差光谱仪干涉图生成及特点的基础上,提出了基于改进旋滤波的干涉图降噪方法。该方法是在干涉条纹的切线方向进行滤波,能够在不改变干涉图条纹细节的基础上减少干涉图中的随机噪声和暗斑噪声的影响。同时该方法还能有效降低平均光谱的背景噪声,提高特征光谱与背景噪声的信噪比,结果显示旋滤波方法对加入噪声前后干涉图的平均光谱背景噪声信噪比改善分别为47%和240%,能够将一些峰值较小的特征谱从背景噪声中提取出来,提高空间外差光谱技术对一些弱特征光谱的识别率。

空间外差光谱仪(SHS)是近年来迅速发展起来的新型超光谱分析技术， 但针对该项技术的定标研究方法还不成熟。 本文在分析空间外差仪原理的基础上， 探讨了SHS实验室定标方法， 内容包括光谱定标和辐射定标。 利用可调谐激光器与元素光谱灯， 根据光谱带宽内的发射谱线所对应的波长， 以及探测器尺寸与系统带宽之间的关系， 设计了光谱定标方案。 定标结果显示仪器光谱分辨率和光谱范围与理论设计值一致， 通过多次光谱稳定性测试， 光谱漂移较小。 在辐射定标中， 利用积分球系统进行了稳定性定标， 利用标准灯和漫反射板完成了响应度定标， 并利用定标系数进行了实例验证。 定标结果显示该方法能够满足空间外差光谱仪定标要求， 为获取的光谱数据进行定量反演奠定了基础。

由于遥感图像一般带有较大的噪声,通过实验表明,用传统的边缘检测方法效果不理想.采用小波方向性检测技术并结合数学形态学的方法,提出了一种基于小波变换和小尺度的数学形态学的遥感图像边缘检测方法.实验表明本算法计算有效,边缘定位准确,对噪声有一定的抑制作用,边缘检测效果明显.