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2008年，搭载了干涉型成像光谱仪(HSI)的环境与灾害监测预报小卫星HJ-1A成功发射。该星下传的高光谱数据具有谱段多、下行码速率高以及成像处理算法复杂等特点，这无疑对遥感卫星数据处理系统的响应能力提出了新的技术要求。 本文依托于遥感卫星应用国家工程实验室建设项目中的遥感卫星数据接收系统项目，针对HJ-1A高光谱数据，开展实时数据处理系统的研制。在研究光谱复原处理方法、UML建模技术、CUDA技术的基础上，实现了基于GPU的高光谱实时数据处理系统。 本文在分析目前基于DSP、FPGA以及集群的高光谱数据处理系统的基础上，提出了基于GPU的高光谱实时数据处理系统。针对光谱复原处理过程中Forman相位校正算法计算过程复杂，运算量大的特点，提出了改进的Forman法。改进的Forman算法在保证计算精度的条件下，简化了相角的计算过程。其次，对数据预处理中的相对辐射校正方法进行研究，采用基于图像统计的均匀场景法进行相对辐射校正。文中使用UML建模工具构建软件架构，在此基础上编程实现了基于GPU的高光谱实时数据处理系统，并对系统中最为复杂的光谱复原处理模块进行性能优化。此外，在研究国内外高光谱数据1级产品格式的基础上，制定了HJ-1A高光谱数据1级产品格式，并对该格式进行测试验证。 本文的研究完成了预期目标。在工程实验室环境进行测试，相对辐射校正精度达到4.85％，满足5％的精度要求;改进后的Forman相位校正算法在保证计算精度的条件下，运算速度较原算法提高了11.86％;基于本文实现的GPU高光谱实时数据处理系统在同时进行数据处理和数据传输的工作模式下，测得发送端输出速度为536Mbps，此处理速度约为HJ-1A卫星下行数据解压缩后高光谱数据输出速率（约107Mbps）的5倍;制定的高光谱数据1级产品格式，通过软件HDFView和ENVI得以验证。