地表反射率代表某一波段在一定方向上地物对太阳辐射的反射能力,是反演地表参数的一个重要变量,反映了地表能量的收支情况,对于定量遥感意义重大。卫星传感器在接收遥感信息的过程中,将面临大气分子、气溶胶以及山区地形的影响,导致地表反射率反演精度较低,严重影响了后续地气间辐射能量平衡、水分和气候模型等研究。为确保所得地表反射率符合实际的地物信息,必需做好遥感影像的大气校正工作。而传统的6S辐射传输模型采用统一的大气参数,且假设地表具有相同的海拔高度,从而影响了地形复杂的山区遥感影像的地表反射率反演精度。本文基于Landsat8 OLI卫星遥感影像,通过对影响大气校正的几个重要参数进行敏感性分析,同时将研究区的DEM作为6S辐射传输模型的输入参数,从而建立了一个高维大气校正系数查找表,该查找表能够快速准确地反演Landsat8山区遥感影像的地表反射率。为了评价该模型的精度以及适用性,本文选取福州天门山为研究区,分析了大气校正效果以及基于该模型的植被指数抗地形性能。主要研究内容包括:(1)基于查找表的逐像元快速大气校正模型的构建。对影响大气校正的主要因素:太阳天顶角、大气水蒸汽含量、臭氧浓度、气溶胶光学厚度(AOT)和目标高度(DEM)进行敏感性分析,构建高维的大气校正查找表。其中大气水蒸汽含量、臭氧浓度、气溶胶光学厚度来自于与Landsat8卫星过境时间同步的Terra MODIS大气参数产品。以福州天门山为研究区,利用目视分析、光谱分析和交叉验证(USGS发布的地表反射率产品)等方式对选用模型的精度和通用性进行评价。目视分析表明选用模型校正后的地表反射率影像更清晰;光谱分析结果表明选用模型校正后的归一化植被指数NDVI明显大于校正前的NDVI;交叉验证结果表明基于选用模型的各波段地表反射率与基于USGS发布的地表反射率产品具有相当高的相关性。(2)地形校正对植被指数的影响分析。选取GEMI、NDVI、RVI、PVI、NLI、RDVI、SAVI、MSR等常用的植被指数,结合DEM数据,计算各个植被指数与cosi的相关性。对福州天门山Landsat8 OLI影像进行校正,对比分析了校正前、基于选用模型校正以及基于C地形校正的植被指数。主要分析方法包括植被指数的阴阳坡对比以及不同坡度下植被指数地形校正效果的对比。研究结果表明对于波段比形式的植被指数,基于选用模型的校正可消除大气和地形的影响,且校正的效果优于C校正。(3)基于选用模型的NDVI、RVI与TAVI性能对比。以福州天门山为研究区,采用目视分析、植被指数与cosi分析以及阴阳坡差异对比分析,结果表明基于选用模型的NDVI、RVI与TAVI在消除地形影响的效果上相近。