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近几十年来,空间光学遥感技术迅速发展。高分辨率遥感图像在民用领域和军事领域得到了广泛应用。阴影是遥感图像的基本特征之一,也是遥感图像普遍存在的问题。一方面,阴影可以反映地物几何信息;另一方面阴影往往使得目标识别、地表参数反演、地物分类等遥感图像解译工作更加困难。随着遥感图像分辨率不断提高,阴影对遥感图像解译的影响愈加严重。因此,在城市规划、植被提取与制图领域开展高分辨率空间光学遥感图像阴影检测和补偿方法研究具有重要的理论意义和应用价值。虽然国内外很多学者致力于遥感图像阴影处理技术研究,但是面对高分辨率遥感图像中的阴影,现有阴影处理技术仍存在不足。本文从辐射传输理论和空间光学遥感成像机理出发,开展了高分辨率空间光学遥感图像阴影检测和补偿方法研究工作。本文主要研究工作及创新性成果叙述如下。1.为有效缓解现有阴影检测方法面向以城市建筑为主的高分辨率多光谱空间光学遥感图像存在的典型非阴影误检问题,本文第3章结合色调、亮度和近红外分量提出了一种基于对数阴影指数（Logarithmic Shadow Index,LSI）的阴影检测方法。与典型阴影检测方法相比,本文提出的LSI阴影检测方法将阴影检测结果总体精度提升了2%以上,误检率降低了3%以上,并进一步提升了总体处理速度。本文提出的LSI阴影检测方法有效缓解了现有阴影检测方法在处理以城市建筑为主的高分辨率多光谱空间光学遥感图像时存在的典型非阴影误检问题。2.针对现有阴影检测方法在处理以植被为主的高分辨率多光谱空间光学遥感图像时存在的小阴影漏检问题和典型非阴影误检问题（尤以偏绿植被误检问题较为突出）,本文第4章结合色调-亮度差值分量和红-近红外差值分量提出了一种基于混合特征阴影指数（Mixed Property-based Shadow Index,MPSI）的阴影检测方法。与典型阴影检测方法相比,本文提出的MPSI阴影检测方法的阴影检测结果总体精度达到了95.5%,误检率降低到了7.9%,漏检率降低到了2.81%,时耗为47ms。本文提出的MPSI阴影检测方法有效缓解了现有阴影检测方法在处理以植被为主的高分辨率多光谱空间光学遥感图像时存在的小阴影漏检问题和典型非阴影误检问题。3.针对目前阴影补偿方法在处理高分辨率多光谱空间光学遥感图像方面存在的补偿后图像色彩失真问题和非阴影区域地物信息易受干扰问题,本文第5章从辐射传输理论和空间光学遥感成像机理出发提出了一种基于辐射照度恢复（Irradiance Restoration Based,IRB）的阴影补偿方法。与典型阴影补偿方法相比,本文提出的IRB阴影补偿方法降低了阴影区域的补偿结果图像红、绿和蓝分量的相对均方根误差r RMSEshw-nshw,对非阴影区域地物信息无干扰。本文提出的IRB阴影补偿方法有效缓解了现有阴影补偿方法在处理高分辨率多光谱空间光学遥感图像时存在的色彩失真问题和非阴影区域地物信息易受干扰问题。