随着传感器技术及遥感平台的发展,高分辨率、高光谱、多平台和多时相的影像数据迅速增长,且得益于遥感影像融合的研究,大量的遥感影像数据和影像融合技术被应用于灾害监测、国防安全等领域。Worldview卫星作为目前最先进的高分商用遥感卫星之一,除了能提供全色波段和八个多光谱波段外,还能提供八个短波红外波段,但国内只能获取7.5m分辨率的短波红外影像,与多光谱影像的1.2m分辨率相差较大。同时,Worldview多光谱影像和短波红外影像属于异源影像,针对其融合和分类应用的研究较少,传统的影像融合方法会存在严重的光谱失真问题。以上因素限制了Worldview影像的应用价值。对此,本文以Worldview短波红外影像为研究对象,提出了新的影像融合方法,并对融合前后的影像进行了地物分类应用验证,文章主要研究内容包括:1)提出一种基于引导滤波和主分量变换的Worldview短波红外影像融合方法（GFCS-P）,该方法利用主分量变换将影像的空间信息和光谱信息分离,利用引导滤波从多光谱影像中提取空间细节实现对短波红外影像空间分辨率的提升,有效地克服了光谱失真和影像模糊等问题。2)优化GFCS-P融合方法,将多光谱影像经引导滤波分解得到的基础层进一步分解为边缘层和低频层,提出基于三层分解的引导滤波融合方法（TGF）,也就是将多光谱影像分解为细节层、边缘层和低频层,并联合细节层和边缘层获取更丰富的空间细节信息。TGF融合方法较GFCS-P融合方法进一步提升了融合影像的信息量及清晰度。3)在土地利用分类实验中,将多光谱影像和短波红外影像组合成16波段影像进行分类,结果表明16波段影像较8波段的多光谱影像能够显著提高土地分类的总体精度,特别是对工业厂房、裸地等地物的提升效果尤其明显,总体精度提高约1.80%。为分析TGF融合方法的应用效果,进一步利用多光谱联合融合前后的短波红外影像进行分类实验,结果表明相对于传统融合方法,TGF融合方法能够得到最高的总体分类精度。本文通过对Worldview多光谱影像和短波红外影像融合方法的探索,提出了GFCS-P融合方法和TGF融合方法,后者作为对前者的优化,既克服了光谱失真问题,又提高了融合影像的清晰度,且在土地利用分类中具有良好的应用效果。本文研究过程及研究结果对Worldview影像的融合及应用具有重要意义,且能为其它异源影像的融合问题提供参考。