遥感影像作为获取地表信息的重要载体,因受卫星传感器硬件设计及其他因素的限制与影响,在空间分辨率、光谱分辨率方面存在着相互制约的关系。如全色影像具有高空间分辨率,但其仅有一个光谱波段;多光谱影像具有多个光谱波段,空间分辨率却相对较低。全色/多光谱影像融合可集成两者高空间和高光谱分辨率的互补优势,生成高空间分辨率多光谱影像。尽管已有大量全色/多光谱影像融合方法被提出,但大多数方法均缺乏对于具体应用场景的考虑,这使其在不同遥感应用场景中往往表现得有所出入。基于此,本文在现有融合方法的基础上,开展以应用为驱动的全色/多光谱遥感影像融合方法研究。主要工作如下:（1）提出一种面向滨海湿地长时序监测的全色/多光谱融合方法。成分替换类和多分辨率分析类融合方法具有简单高效的特点,已在多个应用领域得到广泛应用。然而,现有方法对滨海湿地融合影像在空间增强和光谱保真方面表现不一,鲁棒性相对较差,难以应用于滨海湿地的长时序动态监测。针对该问题,本文提出基于质量评价反馈的融合模型,通过构建空-谱联合质量评价指标（Spatial Spectral Quality Index,SSQI）,对多个融合算法所得初步融合结果进行逐像元最优筛选,得到最优目标融合影像。实验结果表明,所提方法有效结合了各经典融合算法的互补优势,且长时序融合的稳健性最高,满足滨海湿地长时序遥感监测对融合方法鲁棒性的需求。（2）提出一种面向水体信息增强的全色/多光谱融合方法。水陆分离在水质参数的定量提取中具有重要应用,然而,传统融合方法对影像中水体和陆地区域同等对待,在融合影像的水陆分离应用中效果有限。为此,本文提出一种面向水体信息增强的全色/多光谱融合方法,该方法基于简单、快速的成分替换类融合框架,加入水体增强步骤,以达到水体信息增强的融合效果。此外,本文提出一种高分辨率归一化差异水体指数（High Resolution Normalized Difference Water Index,HRNDWI）,以实现多光谱影像的高精度水体识别,并为水体增强的权重设置提供判断依据。实验结果表明,所提方法可以有效提升融合影像的水陆分离准确度。（3）提出一种面向水质参数定量反演的全色/多光谱变分融合方法。本文面向水质参数定量反演需求,发展全色/多光谱变分融合方法,该方法基于变分融合框架,通过引入水质参数定量反演约束项,进行融合影像的光谱有效性约束,以实现融合影像光谱信息的高效保留;并结合影像先验知识建立融合目标函数,最后利用梯度下降法优化求解的目标融合影像。实验结果表明,所提方法有效克服了传统融合方法的局限性,最大限度地保留了水质参数定量反演所需的光谱信息,可以为水质参数定量反演的遥感应用研究提供高质量融合影像数据源。