地表热辐射遥感成像过程的模拟分析是热红外遥感领域研究的热点。红外成像具有全天时性，在光学系统中占有重要地位。红外成像仿真可以生成不同条件下的红外图像，为成像系统性能的评价提供分析依据。本文基于热红外辐射的基本理论，以地表热辐射的产生和传递为主线，围绕地表热红外遥感成像仿真中的温度模拟、热辐射场景模拟和大气传输效应模拟等关键环节进行了分析研究，主要研究内容分为以下三个方面:　　 1)地表温度模拟是实现热红外辐射模拟的基础，文中针对沙土、草地和水泥路三种典型地表，以近地面气象参数、地物特性以及热力学参数为输入，依据不同地物温度模型计算了地表的热交换通量，模拟了三种地表的温度日变化规律，同时进行了实验测量来验证温度模拟的精度，并对影响因素进行了模拟分析。　　 2)地表热辐射受地物温度、发射率和大气下行辐射共同影响。本文在温度模拟和大气下行热辐射计算基础上，得到了地表的有效红外辐射，根据地面场景航拍可见光图像进行地物分类，将有效红外辐射赋予分类图上对应地物，得到了地面场景在不同时间的热辐射图像。对地面场景近景可见光图像进行相同处理，和同一场景实拍热红外图像对比，验证此方法的可行性。　　 3)大气作为地表热辐射传输过程中不可避免的介质，是影响红外遥感图像应用的重要因素。针对大气状态的可变性，文中研究了不同高度、大气模式以及温度和水汽含量变化条件下大气辐射以及消光作用的变化。最后基于地面场景热辐射图像，得到了不同时间不同大气条件下传感器接收端的辐亮度图，实现了热红外遥感成像过程的模拟。　　 仿真结果表明，采用可见光图像分类结合地物温度模拟的方法，可以模拟地面场景在不同时间的红外图像，解决了实际应用中对红外图像数据源的需求问题，是一种快捷有效的方法。