随着传感器空间分辨率的不断提高，高空间分辨率多光谱遥感影像在山区的应用越来越广泛。反射率光谱信息是光学遥感定量分析和应用的基础，容易受到诸多因素的干扰，使得传感器观测到的光谱信息失真。尤其在山地丘陵地区，遥感影像除了受到大气散射和吸收作用的影响之外，还受到地形坡度、坡向的影响；对高空间分辨率遥感影像而言，地形遮蔽产生的阴影也会严重干扰遥感图像的信号。所以，消除遥感影像的大气、地形及阴影效应，最终获得山区地表的真实反射率，是高分辨率遥感在山区定量应用的基础，具有重要的研究意义。　　 本文基于山地太阳辐射传输理论，从高空间分辨率遥感影像的特点着手，探寻适合于高空间分辨率遥感影像的大气校正、地形校正与阴影恢复的方法，建立了精确的山区地表反射率反演模型。具体研究内容及结论如下：　　 (1)基于太阳辐射传输过程，分析了遥感影像的地形效应，建立了山区地表反射率反演模型。该模型综合考虑了光学遥感影像的大气效应、地形效应和阴影效应，将大气校正、地形校正以及阴影区信息恢复集于一体，最终输出精确的地表反射率。此外，为了获得更好的反演效果，还讨论了模型反演过程中的一些特殊处理，如坡度平滑和阴影边缘处理技术。　　 (2)研究了模型所需的大气辐射参数的估算方法，重点提出了一种基于阴影像元的气溶胶光学厚度估算方法。该方法适用于有阴影像元存在的高空间分辨率光学遥感影像，它从阴影像元与非阴影像元的信号差异估算气溶胶光学厚度。与暗目标方法相比，此方法避免了地表反射率的假定难题。并以MODIS气溶胶光学厚度产品为参考，初步验证了方法的有效性。　　 (3)研究了模型中的地形参数的计算方法，主要包括天空观测因子、地形反射辐射以。及阴影系数的计算。并对计算结果进行了初步分析，结果表明三种参数的计算结果与实际情况基本相符。　　 (4)以IKONOS多光谱影像为例，选取北京市密云县某山区为研究区，对提出的山区地表反射率反演模型进行验证。从大气效应去除效果、地形效应去除效果以及阴影区信息恢复效果三个方面对本文模型进行了分析和评价。结果表明：本文建立的反射率反演模型能够有效去除遥感影像的大气与地形效应，并能在一定程度上恢复地形阴影区的信息。该模型为山地丘陵地区定量遥感应用的开展提供了一种实用的技术方法。