成像光谱仪具有图谱合一的特征,其装载在无人机遥感系统上,将为遥感数据获取带来新的技术手段。目前专门针对航空遥感尤其是无人机遥感载荷的定标场建设及外场光谱与辐射定标理论方法研究的缺失,严重影响了航空遥感数据定量化水平。因此,建立以无人机为平台的航空遥感综合验证场,实现外场定标具有重要的科学意义和应用价值:(1)首次实现无人机航空遥感载荷外场光谱与辐射定标;(2)为我国航天遥感设备上天前的无人机定标模拟飞行提供试验场;(3)为航空航天载荷指标一体化综合验证提供新途径。本文在国家重点863课题资助下,以无人机航空遥感载荷综合验证场技术为依托,围绕精细化定量评价无人机载成像光谱仪性能指标这个主题,开展研究工作。　　论文主要工作及创新成果包括以下几个方面:　　(1)针对无人机载成像光谱仪的技术指标,选择培育了自然靶标区域,研制了辐射均一的多级辐射特性靶标和具有严格光谱特征的光谱靶标,为建立我国首个无人机航空遥感载荷验证场提供了技术保障。　　(2)系统论证和建立了特征吸收法外场光谱定标数学模型,提出了优化二维代价函数光谱参数反演方法,使反演效率提高了近100倍;研究了外场光谱定标的精度定量评价方法,针对中心波长偏移量和带宽变化量对光谱定标精度的综合影响效应,首次给出两者结合的理论表达。　　(3)针对场地绝对辐射定标,研究了场地辐射定标理论模型和方法,分析了各个影响因素的相关性,对不确定度要素进行了合成,对不同的误差来源分别进行了敏感性分析,给出了绝对辐射定标综合不确定度优于相互独立条件下总不确定度的物理解释和试验证明。　　(4)通过2年的多次无人机多载荷定标飞行,在我国首次实现了无人机遥感载荷的精细定标并验证了上述定标理论、方法的有效性。对带宽为6nm左右的可见光与近红外波段成像光谱仪外场光谱定标精度优于0.5nm;外场绝对辐射定标总不确定度优于6％。