土壤-植被-大气界面的水分和能量平衡控制着陆地表面的各种物理、化学和生物过程。作为水分与能量平衡中的关键变量,蒸散发(EvapoTranspiration,ET)的准确估算在水文学、气象学、农学、地学等研究领域具有十分重要的意义。　　 本研究以地表温度-植被覆盖度(TVT)特征空间法ET反演为研究方向,基于卫星遥感数据应用、地面观测验证和土壤-植被-大气界面水分、能量传输模型模拟,探索出一种新型的、利用全遥感手段估算区域ET的方法。论文研究内容主要由五部分组成:　　 第一部分,对现行利用遥感数据进行区域ET估算的模型进行综述,详细阐述各种模型算法的优点、缺点及所涉及到的假设和适用条件,并对未来遥感ET估算的发展趋势和前景进行展望。　　 第二部分,详细介绍TVT特征空间估算地表蒸发比和蒸散发的原理。针对干旱半干旱地区湿边像元不易得到而观测干边可以作为理论干边的特点,提出自动确定TVT特征空间干湿边的实用算法,并利用黑河试验、陕西长武站以及美国通量网的地面大孔径闪烁仪(LAS)和涡动相关(EC)系统的长期观测数据对TVT特征空间进行验证。结果表明,由MODIS数据估算的蒸发比与实测数据有较好的一致性,平均偏差(BIAS)和均方根误差(RMSD)分别小于0.07和0.13。对于瞬时显热(H)与潜热(LE)通量的验证,RMSD一般在55W/m2之内。　　 第三部分,将一源地表能量平衡模型(OSEB)、TVT特征空间法、地表能量平衡系统(SEBS)模型和二源地表能量平衡模型(TSEB)在湿润半湿润地区地表蒸散发的估算进行应用研究和比较分析。基于中国禹城站2009年5月初到9月底小麦和玉米不同生长阶段的地面观测,结合TM/ETM+和MODIS数据,利用上述各模型分别估算地表能量平衡组分,然后采用地面实测EC和LAS数据对模型在高、中分辨率尺度上的估算结果进行评估和验证。结果表明,在高分辨率的Landsat数据像元尺度上,TSEB模型在显热通量与潜热通量估算方面优于OSEB模型；在中分辨率的MODIS数据像元尺度上,TSEB模型与SEBS模型得到了类似的地表显热通量和潜热通量估算结果,但SEBS模型对MODIS的地表温度与叶面积指数输入误差更为敏感。TVT模型由于干边选择的误差无法获得令人满意的H与LE估算结果。　　 第四部分,利用土壤-植被-大气水分、能量和动量传输模型模拟相同大气强迫条件下的地表温度-植被指数特征空间,探索不同植被覆盖度条件下地表温度(温差)随土壤水分变化的规律以及蒸发比随地表温度(温差)变化的规律,并检验双线性插值的合理性,为未来特征空间研究提供理论依据。　　 第五部分,对论文主要研究内容进行总结,指出本论文的创新点和特色,并对将来的研究趋势和内容进行展望。