在红外对地观测场景中,卷云的大气顶出射辐射亮度与目标相近,在红外图像中与目标具有相近的灰度值,其存在会对目标的检测与跟踪等造成干扰,因此对卷云场景仿真等方面的研究具有重要的意义。卷云的反射辐射是卷云辐射亮度的重要组成部分,对卷云反照率的求解至关重要,另外,大气的吸收与散射也会影响到辐射的传输。因此,本文在辐射传输方程的基础上,结合FY3C、FY3D、MODIS等遥感数据,提出了基于虚拟下垫面的强吸收波段卷云场景仿真模型。本文的主要研究内容如下:（1）研究了无云大气光辐射传输理论。本文研究了大气微粒的吸收与散射效应,并针对单层介质与多层介质实现了大气光辐射传输建模。该部分理论为本文的核心理论,场景仿真图即通过求解辐射传输方程,得到场景中每一个像元的大气顶出射辐射亮度,进一步转换为图像得到的。（2）提出了一种大气廓线生成模型。针对MODTRAN内置的大气廓线时间分辨率太低的问题,本文利用FY3D的相关数据统计了每个月不同纬度带的大气廓线,为后文强吸收波段无云地物场景仿真和卷云场景仿真提供数据支持。（3）实现了强吸收波段无云地物场景仿真。本文针对某一无云地物场景,将地表划分为不同的地表覆盖类型,结合不同地表覆盖类型的反照率,再经过辐射传输方程求解,完成了强吸收波段的无云地物场景仿真,该部分为后文中强吸收波段卷云场景的背景部分仿真提供服务。（4）研究了卷云的光学特性。本文利用DISORT模型,结合太阳天顶角、光学厚度、有效尺度、单散射反照率、不对称因子等光学性质参数求解了卷云的反照率,为卷云反射辐射的求解提供了关键参数。（5）提出了基于虚拟下垫面的强吸收波段卷云场景仿真模型。该模型在实测数据变换法的基础上,将卷云视为虚拟地表,忽略穿透卷云的辐射,获得了相应的卷云场景。通过对仿真结果进行分析,在2.7（25）2.8μm波段,卷云的平均辐射亮度远大于地表的平均辐射亮度,达到了良好的仿真效果。