Решены обратные задачи атмосферной оптики для моделей переноса электромагнитного излучения в атмосфере. Изучена корреляция интенсивности восходящего полного рассеянного излучения атмосферы, полученного со спутника "TERRA/MODIS", и спектральной оптической толщины экстинции атмосферы. Проведено математическое моделирование турбулентной диффузии загрязняющих веществ в атмосферу от мгновенного высокотемпературного источника большой мощности. Разработаны методы геометрического и радиометрического согласования спутниковых данных различного разрешения. Выделены объекты растительного покрова, пригодные для гиперспектральной диагностики. Получены типичные гиперспектральные образы основных типов экосистем сухостепной зоны Казахстана с помощью наземного спектрометра. Разработан метод оценки влагосодержания снежного покрова по данным дистанционного зондирования в период снеготаяния и синхронных наземных измерений.