地表温度是地表热量平衡的产物，蕴含了丰富的地学信息，是研究地表和大气之间物质交换和能量交换重要参数，在气候、农业、水文、生态学和生物地球化学等领域有着广泛的用途。常规的地表温度获取方法只限于局部离散的定点观测，要获取大区域同步的地表温度数据只有通过遥感反演的方式。因此，利用定量遥感技术反演地表温度，分析地表温度的空间分布特征及其时间变化规律，对于准确的模拟地表与大气之间的能量交换，气候变化、环境监测等相关领域的研究都具有重要的意义。　　 本文以三江平原为研究区域。基于多期MODIS影像，利用定量遥感反演技术和GIS空间分析方法，获取三江平原植物生长期内地表温度空间分布图。在此基础上，分析地表温度的空间分布特征与季相变化规律，并探讨不同土地利用类型地表温度的时空格局。整个论文主要围绕以下几个方面的问题展开研究：　　 (1)利用推广分裂窗算法反演研究区地表温度。反演结果表明水体和林地的地表温度较低，居民地、裸土等地表温度较高，随着海拔的升高，地表温度呈明显的下降趋势，符合常规的地表温度空间分布规律。表明遥感反演地表温度能准确反演地表温度的空间分布特征。　　 (2)研究区地表温度的时空分布特征研究。运用GIS空间分析和样带剖面线相结合的方法，分析6个时相地表温度的空间分布总体格局以及在南北向，东北向，东南向，东西向等4个方向上地表温度的变化趋势。地表温度空间自相关分析，地表温度空间自相关系数Morans I的计算结果表明，地表温度存在显著的空间自相关。　　 (3)地表温度空间格局的影响因素分析。通过分级统计、相关分析和趋势拟合等方法深入分析海拔、地形和NDVI与地表温度的关系。结果表明研究区地表温度的空间格局是由海拔高度，坡度和NDVI差异共同导致的，而坡向的影响比较小。　　 (4)不同土地利用类型地表温度的变化规律。从同时相不同土地利用类型地表温度空间格局，多季相不同土地利用类型的地表温度的变化趋势两个方面，探讨了地表温度与土地利用/覆盖的关系。