中国于2008年9月6日发射的环境与减灾卫星（HJ-1 A/B）是中国专用于环境与灾害监测预报的卫星，星上搭载的CCD传感器同时具有宽覆盖、高空间分辨率、高时间频次的观测特点，在遥感参数定量提取方面具有较大的优势。然而，由于CCD相机波段设置上只有三个可见光波段和一个近红外波段，观测角度局限在0°~30°，限制了该类型传感器在遥感参数反演中的应用。本文以HJ-1 CCD为数据源，开展了地表反射率及反照率遥感反演研究，包括气溶胶光学厚度反演、大气校正以及地表反照率估算三个方面。具体包括：　　（1）开展HJ-1 CCD相机数据浓密植被区域气溶胶光学厚度反演研究。提出了MODIS地表反射率数据协同的HJ-1 CCD气溶胶光学厚度反演算法，解决了该类型传感器数据由于缺少2.1μm附近短波红外波段而使得气溶胶光学厚度反演困难的难题；基于合成的MODIS高精度地表反射率数据集，根据浓密植被的反射率特点，给出了满足气溶胶光学厚度反演的浓密植被像元的确定方法；为降低配准误差以及地表覆盖变化对气溶胶光学厚度反演精度的影响，在确定了研究区域的浓密植被像元分布百分比之后，利用浓密植被分布百分比匹配的方式，结合HJ-1 CCD数据的归一化植被指数（NDVI）实现了HJ-1 CCD数据的浓密植被像元分布的确定；最后基于红、蓝波段地表反射率之间稳定的经验关系实现了气溶胶光学厚度的反演。选择从卫星发射之日起到2009年12月31日间质量较高并覆盖北京大部分地区的21景CCD数据，在合成的2008年四个季度的MODIS地表反射率数据集协同下，开展了气溶胶反演实验，并使用北京站点的AERONET数据进行了对比验证，在满足验证条件的15组数据中，13组结果的精度高于0.1，证明基于该方法的HJ-1 A/B CCD数据气溶胶光学厚度反演具有较高的精度和稳定性。该算法的实现对于推动HJ-1 A/B CCD以及类似传感器气溶胶光学特性监测的业务化运行具有重要的意义。　　（2）开展HJ-1 CCD相机数据大气校正方法的研究,获得高精度的地表二向性反射率。基于6S（Second Simulation of the Satellite Signal in the Solar Spectrum）辐射传输模型构建了不同大气条件下的大气校正系数查找表；将基于浓密植被法反演得到的气溶胶光学厚度数据进行空间滤波处理，获得空间分辨率为20km的气溶胶数据；将滤波后的气溶胶数据应用于HJ-1 CCD相机数据的大气校正中，实现了该类型数据大气校正。与对应当天的MODIS地表反射率数据的对比分析表明，本文提出的大气校正方法具有较高的精度。最后，从气溶胶光学厚度的反演精度、大气水汽含量的变化、辐射定标精度、海拔高度等方面对大气校正的不确定性进行了分析。　　（3）开展针对单一次观测角度的HJ-1 CCD数据地表反照率估算方法的研究。利用高质量的POLDER/PARASOL BRDF（Bidirectional reflectance distribution function）数据集分别在植被、土壤、冰雪三种地物类型下模拟了不同角度下HJ-1 CCD四个波段的地表二向性反射率数据以及地表短波波段的黑、白空反照率；之后基于太阳-传感器观测几何对模拟数据进行分格网回归，构建了基于HJ-1 CCD四个波段地表二向性反射率的地表短波波段反照率估算模型；基于构建的地表反照率估算模型以及HJ-1 CCD大气校正后的四个波段的地表二向性反射率数据便可估算地表短波波段的黑白空反照率。与黑河实验期间实测的地表反照率的对比分析表明，本算法的地表反照率估算精度为0.03。