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航空推扫式高光谱传感器现已在航空遥感中获得了广泛应用，然而推扫式高光谱图像数据的后续应用需解决两个关键问题:定位和反射率反演。图像定位需几何纠正（或正射纠正），反射率反演需剔除传感器自身标定及太阳、地表、传感器三者间大气辐射传输过程中耦合的一系列因素的影响。如今解决这两个问题的数据处理模式仍是一种分离的手工作坊式的数据处理模式。这种模式没有利用两者可以共用的一些算法流程，处理流程复杂，手工操作量大，限制了高光谱图像的规模化处理和应用。基于此本文提出了一体化数据处理模式，即将一揽子原始数据输入后，经一系列自动化的算法流程，一体的输出具有正射地理参考的反射率数据。本文模式不仅处理流程简洁，而且兼顾了正射纠正和大气校正处理时的一些共用因素，提高了大气辐射传输模型输入参数的精度和数据的整体处理效率。本文的主要研究内容及贡献如下: (1)基于POS系统的外方位元素解算及其试验验证 研究了POS系统获取的导航坐标下的定位定向数据到投影坐标系下的外方位元素转换方法。提出了基于坐标转换的外方位元素转换方法，并通过试验数据和模拟数据验证了该转换方法的有效性。经此转换后的外方元素数据是正射纠正的前提。 (2)推扫式高光谱传感器光轴和位置偏差检校与正射纠正模型构建 根据推扫式高光谱传感器的成像模型，对推扫式高光谱传感器定位误差传播进行了分析。基于光束法平差方法建立了光轴和位置偏差检校模型，并对检校精度进行了试验验证。利用经检校后的外方位元素提高了推扫式高光谱图像的正射纠正精度。提出了顾及地物光谱相似性距离的重采样方法，并对各种重采样方法进行了比较。 (3)推扫式高光谱图像反射率反演模型构建及所需相关参数计算 分析了高光谱图像的反射率反演影响因素，建立了平坦地表和起伏地表情况下推扫式高光谱图像反射率反演模型，并基于推扫式高光谱传感器的成像特点，推导了推扫式高光谱图像反射率反演时所需的相关参数的计算过程。 (4)一体化正射纠正和反射率反演流程建立及试验验证 建立了一体化正射纠正和反射率反演流程，通过试验验证了该流程的有效性，并分析了反射率反演时各种因素的影响大小，如大气模式、气溶胶模式、观测几何、能见度、邻近效应对反射率反演的影响，与传统的数据处理模式在时间效率和精度上进行了比较。