地表温度是调控大气与陆表间能量和水平衡的重要因子。精确的陆面温度产品能够作为大尺度水文模型、数字天气预报及气候模型的输入量，它也是基于被动微波全球土壤水分反演模型中的一个关键输入参量。组分温度物理含义明晰，有助于地-气之间物质能量交换、水分和碳循环的定量分析。时间序列地表温度产品的获取及高精度的组分温度产品的获取是近年来地表温度遥感的主要研究目标之一。　　 热红外与被动微波遥感作为地表温度反演的手段存在各自的优缺点。联合它们是获取时间序列地表温度产品及高精度的组分温度产品的一种思路。然而，针对植被覆盖地表，热红外传感器探测的热辐射能量绝大部分来自于观测路径下传感器能“看到”的叶片组分和土壤组分的辐射，热红外发射光谱区，有很多与基频和谐频振动能带相联系的吸收带和吸收线，主要反映物质生物化学成分构成特性;而被动微波传感器由于波长较长，具有较强的穿透能力，其探测的热辐射能量为植被系统的垂直几何结构的辐射，微波发射率主要反映物质的介电特性，植被系统的介电特性主要与植被系统水分有关。因此，微波和热红外对冠层温湿度廓线及土壤温湿廓线的响应有差异，若将冠层和土壤层看成两组分，则组分温度在热红外和微波波段的物理意义及数值有差异;植被覆盖地表各参数在热红外及微波波段的响应也存在很大差异。　　 为了实现热红外与微波的协同反演研究，本文以均匀分布的典型农作物为研究对象，着眼于热红外与微波的差异性等相关的基本问题展开研究，从组分温度差异、植被参数在热红外和微波方向性亮温的响应差异、构建一体化理论模型等方面进行了深入的探讨。　　 (1)提出了实验数据结合水热传导模型和微波辐射传输模型对晴空条件下的农作物下不同生长阶段的土壤组分温度在热红外及微波波段的日变化差异进行分析与探讨的方法，指出了在无转化关系的前提下，怎样恰当选择反演时刻点来联合两者进行研究应用。　　 (2)统一了红外辐射传输模型和微波辐射模型的均匀农作物的场景，并对各种参数进行了合理归类，构建热红外与微波辐射联合模拟模型，并进一步进行联合模拟和响应差异分析。　　 (3)构思了针对均匀农作物的零阶的热红外与微波辐射传输一体化模型。　　 本文的创新性研究成果主要有以下几个方面:　　 1.针对热红外表皮温度及微波等效温度的获取，设计了一套获取土壤温湿廓线参数的野外试验方案。　　 2.尝试针对典型农作物分析了不同生长阶段在晴空条件下的土壤组分温度在热红外和微波波段的日变化差异情况。　　 3.首次将针对均匀农作物的热红外辐射传输模型和微波辐射传输模型进行统一尝试分析农作物植被系统的各参数对微波和热红外方向性亮温的响应差异。　　 4.首次尝试针对均匀农作物从机理上构建热红外与微波辐射传输一体化模型。