Изучены закономерности прохождения солнечного излучения в атмосфере и его отражения от природных и антропогенных объектов на поверхности Земли. Разработаны: математическая модель переноса излучения в атмосфере; алгоритмы численного решения обратных задач теплопроводности по определению температурных полей и температуры подстилающей поверхности; алгоритмы дешифрования данных дистанционного зондирования низкого, среднего, высокого разрешения в задачах анализа сельскохозяйственных, природных, техногенных объектов. Получены экспериментальные данные по оптическим характеристикам безоблачной атмосферы, результаты анализа текущего агротехнического уровня производства яровых зерновых культур (структура, площадь посевов, продуктивность). Измерены спектральные отражательные характеристики сельскохозяйственных объектов.