高光谱遥感技术是上个世纪末在遥感领域发展起来的新兴研究领域,随着高光谱遥感技术的日趋成熟及其在光谱分辨率上的巨大优势,高光谱遥感技术在海洋、植被生态、农业、地质、大气等领域得到了广泛的应用。在机载高光谱成像过程中,由于受到大气散射和吸收作用,传感器接收到的地物辐射信息是失真的。为了对高光谱遥感影像进行定量化研究,必须对高光谱遥感影像进行大气校正,去除大气对辐射信号的作用,得到地物真实信息。大气校正方法的好坏直接影响到遥感数据的定量化应用。本文在深入研究大气辐射传输原理的基础上,分析并借鉴了传统光谱反演模型及经典大气校正方法,提出了一种基于辐射传输模型的机载高光谱图像快速大气校正方法。首先对机载高光谱遥感数据进行了辐射定标预处理；其次,基于高光谱遥感数据对大气校正过程中比较重要但不容易获取的水汽含量和气溶胶光学厚度等大气参数进行了迭代反演,在参数反演的过程中首先基于MODTRAN建立查找表,然后采用了黑暗像元法进行气溶胶光学厚度快速反演、采用大气预处理微分吸收法进行水汽含量快速提取；然后基于MODTRAN预计算根据反演出来的主要大气参数建立了地表反射率查找表,在大气辐射传输方程的基础上进行像素级大气校正,同时针对MODTRAN预计算建查找表过程以及逐像素辐射校正过程,基于多核处理器进行了大气校正算法的并行优化。本文方法直接从高光谱遥感图像中提取大气参数信息,降低了对同步测量数据的依赖性,实现了高光谱图像的辐射误差校正,反演了地物真实反射率。最后设计开发了一个机载高光谱遥感图像快速大气校正软件系统,并基于实际机载高光谱数据进行了大气校正试验,实验结果表明,本文方法速度快,能取得较好的校正精度,经过本文方法校正后的高光谱遥感图像,在主观视觉和特征像元的光谱曲线上都取得了较好的效果。