GF-4(高分四号)卫星是我国高分辨率对地观测系统中唯一的一颗地球同步轨道遥感卫星,应用于环境及林火监测等领域。自GF-4发射至今,在轨空间的不确定因素及部件老化现象使得GF-4可见光及近红外波段存在一定的辐射偏差,然而现阶段GF-4卫星每年只开展一次场地辐射定标。在此背景下,如何通过使用地面数据处理技术来提高GF-4卫星的数据精度,扩大数据的应用领域和范围,是本文的重要研究内容。本文以GF-4为研究对象,通过MODIS以及LandSat8作为参考卫星传感器,对GF-4的可见光及近红外谱段PMS和热红外谱段IRS做了交叉辐射定标,主要工作如下:1、针对GF-4的可见光及近红外等四个谱段,本文以MODIS和LandSat8卫星成像数据为基准影像,以敦煌辐射校正场作为试验区进行交叉辐射定标。结果表明,通过GF-4的DN值与MODIS和LandSat8影像的表观辐射亮度数据分析对比,MODIS的可见光及近红外波段的定标误差均在10%以内,而LandSat8的可见光及近红外波段的定标误差均在8%以内,MODIS的定标精度接近官方定标系数,满足遥感定量需求。2、针对GF-4热红外谱段IRS这个特殊的光谱,提出了双波段光谱匹配方法。本文利用具有相似光谱特性的中分辨率成像光谱仪MODIS作为参考传感器,以青海湖为定标辐射场,通过单双波段法的五种光谱匹配方法计算出的定标系数并与官方定标系数进行了比较。分析表明,根据双波段法中的中心波长距离值法计算出的权重因子具有最佳的定标精度。然而,用单波段法中的波段20对于快速计算校正系数具有同样的重要性,并且可以提供具有相似精度的校正系数。通过将五种方法所得的系数与官方定标系数计算了亮温差,其中中心波长距离值法所得亮温差主要分布在0.3K-0.6K之间。通过多场地验证也证实了双波段法的有效性及可行性。所以本文研究可以为GF-4的IRS的校正提供一种与场地定标具有相似精度的有效替代方法。