卫星图像分辨率是衡量卫星遥感能力的一个重要指标,也是衡量一个国家空间力量和卫星遥感水平的一个重要标志.进入21世纪以来,各国都在大力发展高分辨率遥感卫星,如:①美国数字地球公司2001年10月发射的"快鸟"卫星全色和多光谱具分辨率分别为0.61和2.5米,并拟于2005年下半年发射具有0.25米分辨率的"世界观测"(WorldView)卫星;②美国太空成像公司预定2005年发射两颗IKONOS卫星,其分辨率将由目前的1米提升到0.27米和0.49米;③日本2003年3月发射了具有1米分辨率的"OBVIEW"对地观测卫星;④以色列2002年5月发射的"地平线5"卫星携带1米分辨率相机,并将在今年底发射具有0.82米分辨率的"EROS-B"卫星.由上述可知,为支撑国家安全和国民经济可持续发展,追求获取更高分辨率的空间遥感图像已成为21世纪卫星遥感的发展趋势.中国目前成功发射的实时传输型卫星像元分辨率约为3-5米,可实现较大目标的观察,如:港口、公路、河流、林业、农业和环保等.但随着数字中国、数字城市等概念的逐步明确及其实践工程稳步开展,在城市规划、环境监测和实时监控等应用领域对高分辨率遥感图像的需求快速增长.因此,加快研制高分辨率卫星、采用先进图像处理方法和技术,提高中国卫星遥感图像的分辨率,扩展卫星遥感的应用范围,缩小与世界先进国家的差距,是我们急需解决的问题.该文研究重点是建立提高卫星遥感图像空间分辨率的信息融合数学模型,其主要包括以下几方面内容:一是利用现有卫星技术和资源,将卫星传感器获得多时相、多角度的遥感图像采用数字图像处理的方法,将多幅低分辨率遥感图像进行信息融合,形成单幅较高分辨率图像,从而改善图像视觉效果、展现内在细节信息,有利于遥感图像的进一步分析和解译;二是采用卫星CCD像元错位技术与地面信息处理相结合的方法,即通过一体化设计CCD像元排列方式和对应的地面信息融合数学模型,提高卫星遥感图像的空间分辨率;三是研究定量评价图像空间分辨率的新思路:变率信息熵的概念、计算方法和特性.该研究成果可用于提高可见光照相侦察卫星的空间分辨率,其数学原理和算法也可推广到多光谱等遥感图像的应用处理.对于上述的关键技术和主要算法,该文从技术回顾、理论分析、算法描述、实验结果等多方面进行了深入的讨论.