随着高分一号卫星(GF-1)发射成功并投入常规运行,国产卫星影像空间分辨率得到了大幅提高,推动遥感技术应用领域朝着更广、更深、更精细的方向发展,而领域应用的发展反过来对遥感技术提出了更高的要求。目前,遥感影像空间分辨率虽然提高了,但由于卫星自身技术限制以及云、雾、阴影等因素的影响,遥感影像实际时间分辨率并不高,限制了遥感技术应用的广度和深度;另一方面,卫星影像空间分辨率提高不可避免地带来了数据量巨大的问题,遥感产品生产效率也成为一个值得探究的问题。为了缓解卫星影像时间分辨率较低的问题,本文以GF-1宽视场(WFV)影像为实验对象,以北京市为实验区,构建了一种基于傅里叶谐波模型的影像模拟算法,并对模拟算法的准确性、稳定性、适用性进行了定性、定量评价与分析,同时开发了GF-1 WFV影像模拟软件系统,该系统引入了GPU并行加速方案提高了模拟算法运行效率,解决数据量巨大的问题。通过对实验结果进行分析,本研究得到了一下结论:1.基于谐波模型的影像模拟算法达到了较高的精度且具有一定的稳定性。模拟影像与真实影像在视觉上十分接近,模拟影像与真实影像之间各波段大多数像元差值处于-0.03到0.03之间,均方根误差(RMSE)保持在0.02~0.05,差值影像标准差约为0.02。2.模型的准确性与稳定性是由模型复杂度、输入影像数量和地表地物覆盖类型相互作用共同决定的,采用简单模型、高级模型还是完全模型应该根据模拟影像精度评定结果来确定。3.基于GPU开发的模拟软件系统操作简单且具有较高的效率,相对于优化前的CPU串行计算方案加速比为5,相对于优化后的CPU串行计算方案加速比为3。