地表温度是地表能量平衡中的一个重要参数,它在地表与大气相互作用过程中起着重要的作用,对地表能量平衡的研究有着重要的意义,特别在气象、地质、水文、生态等众多领域有着广泛的应用需要。传统的利用MODIS获取地表温度数据,需要掌握大气的参数和地表的信息,实际运算比较繁琐。本文以京西北作为研究区,利用MODIS热红外遥感数据和相关的地面实测数据,建立地表温度反演模型。其理论意义与实用价值都是十分明显,具体工作包括:第一,建立野外地表温度实测系统。通过遥测的手段获取长周期的、实时的地表温度,并对探测的传感器进行标定,将数字信号转换为温度数值,获取精度为0.2K的温度数据,并对全区的测点进行分析,利用所有台站的平均值代替全区的温度分布,离差分布在5.8K以内,掌握全区温度在平面上分布情况。第二,利用实测温度建立浅层地表的温度传导模型,掌握温度在纵向的随深度的传播;同时利用傅立叶变化对地表温度各成份进行分析,实现滤波功能,可以将地表温度中的年变和日变信息提取出来。第三,建立获取卫星热红外数据的系统,获得长周期的京西北地区的卫星热信息图像,提取感兴趣区域的温度,本文中主要是提取地表传感器所在像元的热信息,即提取温度反演的31、32通道的辐射亮温。第四,利用实测温度和卫星辐射能量,计算非同温像元由于温差引起的视在比辐射率的增量导致温度反演后的温差,获得在地表存在10K的温差,在反演中会导致0-2K的精度的影响。因此,要想获取高精度的反演结果,控制点的选取比较关键。最后,利用不同方法对反演卫星温度,获取地表温度。利用劈窗算法正向获取温度,并与已有的模型比较,获得精度比较高的反演结果,同时,利用地表的实测温度与卫星热红外数据经验拟合,得到一组温度数据,与劈窗算法得到的结果比较,发现温度反演的精度呈季节性分布,夏季误差最大(3K),冬季误差最小(1K)。因此建议利用冬季同步的地表温度反演卫星热红外温度,可以简捷,稳定的获得高精度的地表温度。