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高光谱遥感影像容易受到大气产生的散射和吸收作用，从而使得高光谱传感器记录的光谱信息扭曲，不能反映地物的真实光谱。因此，必须去除大气效应以获得反映地物真实本质的反射率光谱。根据太阳辐射在大气中的传输原理和高光谱遥感影像的特点，本文对2001～2010年间7景EO-1 Hyperion高光谱影像进行了大气校正获得相应地表反射率立方体影像，主要完成了以下工作:
1.对影响高光谱遥感影像大气校正的因素进行了敏感性分析，根据这些影响因素建立了通用化的多维大气参数查找表，对多维查找与插值计算进行了说明，多维大气参数查找表具有较为广泛的适用性;
2.根据EO-1 Hyperion高光谱遥感影像特点，建立了大气校正前数据预处理技术流程，经过数据预处理后，高光谱遥感影像质量明显改善，减少了由于数据质量引入的误差;本文的数据预处理技术具有一定的借鉴意义，为高光谱遥感影像大气校正前数据预处理方法提供了相应的参考;
3.利用改进暗目标法进行了大气气溶胶光学厚度反演，并对影响气溶胶光学厚度反演结果的大气模式、地表高程、水汽含量等因素进行分析，气溶胶光学厚度反演结果与AERONET网站观测结果/MOD04产品具有较高的线性相关性，R2为0.79，均方根误差为0.03074;
4.采用940 nm水汽吸收带附近的多个水汽吸收通道和非水汽吸收通道反演大气水汽含量，水汽含量反演结果与MOD05水汽产品具有较高的线性关系，R2为0.973，均方根误差RMSE为0.0824 g/cm2;大气水汽含量反演结果受地表高程、水汽吸收通道中心波长偏移影响较大，受气溶胶光学厚度影响较小;
5.根据气溶胶光学厚度与水汽含量反演结果建立了地表反射率一体化反演模型，地表反射率光谱曲线形状与地物的理论光谱形状较为相似。地物反射率光谱与FLAASH反演结果相比具有较高的一致性，在相同输入参数的条件下，与FLAASH反演结果进行比较，地物反射率光谱的平均相关系数高于0.9，平均光谱角小于0.08弧度，平均均方根误差小于0.02;
6.本文利用EO-1 Hyperion高光谱遥感影像所提取的太阳诱导叶绿素荧光强度在1～8 W/(m2·sr·μm)之间，这也与多数学者的研究接近;NDVI植被指数可用于指示地球表面植被的覆盖情况，可区分不同区域的植被覆盖率，但它与植被的光合作用和植物的生化参数关系较少;由于受到叶黄素脱环氧化的影响，植物冠层反射率在531 nm降低，而非植被区域的地表反射率不会受此影响，从而致使植被区域的PRI光化学指数值要比非植被区域的值偏低;2004-10-11、2004-08-31和2010-06-20三景影像中所提取的植被区域的荧光强度值依次升高;另外，这三景影像中高尔夫球场的草地所释放的荧光强度要高于其它植被区域，这或许与其植被的种类和冠层结构有较大的关系。