地表太阳辐射控制着地气系统的能量和通量交换,是引起地表植被空间差异和生物过程的关键因子,对其准确估计在气候预测、太阳能利用和植被生产力估算等方面有重要作用。地表云阴影畸变和地形遮蔽是起伏地形条件下造成遥感辐射估算偏差的主要原因,进而使地面辐射收支和能量平衡等的研究不够准确。因此,研究云与地形对地表辐射的综合影响具有重要意义。对于云和地形的结合主要是将云天辐射算法得到的辐射进行地形订正来计算实际状况下的地表辐射,大多将两者分开进行而很少考虑云-云阴影-地形之间的相互关系以及云阴影在不同太阳角度、卫星观测角度及起伏地形下的变化。一些辐射估算研究虽然考虑了云的3D几何效应,但仅限于水平地表,或对云阴影在起伏地表的变化影响缺乏研究,因此,获取云阴影在起伏地形的位置成为一个需要解决的关键问题。本文围绕上述问题,使用HJ-1B的CCD和IRS数据,探究了高分辨率云高解算方法、起伏地形云阴影识别方法及综合考虑地形和云阴影畸变对地表辐射估算的影响,得到如下结论：1、提出了一种基于欧氏距离的围线搜索云边缘高度匹配算法,该算法通过特征配准、距离变换、围线搜索和距离加权等步骤可以将低分辨率热红外云高信息匹配到相应的高分辨率的云边缘。云高精度70%的误差在0.1-0.3km,12%误差小于0.1km,平均为0.26km。满足了高分辨率异质性条件下的云阴影计算的需要,一定程度解决了热红外技术获取云高在分辨率上的局限,利用高分辨率图像和热红外图像的互补性进行云高计算,扩展了其在云高反演方面的作用。2、提出了一种基于光线匹配的起伏地形云阴影识别方法,可以准确计算起伏地形的云阴影位置,实现在任意地形条件对云阴影的识别。实际计算与目视解译的阴影区域一致性较高,综合解译的覆盖度拟合效果也较好,r2为0.78,RMSE为3.49,明显好于未考虑地形的计算结果：未考虑地形的计算结果则与解译的阴影区域相差较大,r2为0.12,RMSE为15.14。算法在一定程度上弥补了应用几何学方法识别起伏地形云阴影的缺陷。3、综合考虑起伏地形条件、云三维几何效应和云阴影畸变来估算地表辐射,对各因素对地表辐射估算的影响做了较为全面的分析：云阴影在起伏地形上的畸变使辐射误差随地形复杂度的增加而增大。在有云阴影的阳坡,未考虑阴影畸变的结果平均偏大约为500W/m2。在有云阴影的阴坡,未考虑阴影畸变结果平均偏高约300W/m2。无云阴影的阳坡,未考虑阴影畸变的结果偏低约400W/m2。无云阴影的阴坡,未考虑阴影畸变的结果平均偏小约300W/m2。综合考虑各因素可使估算值的精度提高300-500W/m2,但在一些云与阴影叠加的区域是否进行校正对现阶段的研究来说相差则不是很大,一般在100W/m2左右。通过有限的实例数据日值辐射的比较分析可以发现本文算法在云天及复杂地形条件下相比传统算法具有一定优势。