本文以高光谱和高空间分辨率影像的处理及应用技术为研究对象，重点对IKONOS、QuickBird等高空间分辨率卫星影像以及机载高光谱数据的融合与应用处理技术进行理论分析和实验研究。 本文首先对色彩空间法、PCA变换法、小波变换法、高通滤波法等多种传统像素级图像融合方法进行详细地分析、归纳和算法实现。在此基础上，针对IKONOS、QuickBird等高分辨率卫星影像特性，对小波变换融合进行扩展，提出一种适合高分辨率卫星遥感影像融合处理的基于区域特征的自适应小波包算法。然后系统地归纳了基于图像基本特征、相关系数和边缘信息的影像融合评估指标和模型，并对融合算法结果进行了定量化分析对比。此外基于粗糙集理论与融合分析评价提出了多源遥感信息决策级融合算法，可有效提高融合分析的快速性和准确性。 在分析高光谱传感器系统的成像机理以及高光谱数据处理模型的基础上，对成像光谱数据反射率重建进行了理论探讨，并利用经验线性法对城市区域高光谱数据进行了光谱重建。结合光谱和空间信息的特点对高光谱图像波段选择、光谱融合分类、光谱匹配等应用技术进行了实验研究。最后针对高光谱数据特性，提出了基于ORACLE数据库的面向对象的高光谱数据管理模型，并建立了一个高分辨率、高光谱融合分析原型系统(MRSIFS)。