蒸散发，包括土壤蒸发和植被蒸腾，是水圈、大气圈和生物圈水分和能量交换的主要过程，也是水循环的最重要的分量之一。随着对地表能量交换和物质迁移研究的深入以及水资源合理利用与管理定量化的迫切要求，蒸散发越来越受到人们的重视。基于遥感数据的大尺度蒸散发反演已经成为流域水资源配置和管理的热门课题。本论文以地表温度-植被覆盖度特征空间中理论干线位置的确定为研究方向，基于卫星遥感数据、地表观测的微气象数据等，提出一种利用简化热惯量估算特征空间理论干线的方法，从而进行遥感蒸散发的估算。本论文主要开展了如下工作:　　(1)提出利用简化热惯量估算理论干线的方法。由于二层遥感蒸散模型估算理论干线的方法在潮湿地区和湿润情况下的不适用性，本文首先提出利用净辐射通量代替土壤热通量估算理论干边的方法(DDTI)，即利用简化热惯量估算理论干线。利用华北平原2011年的遥感和微气象数据估算简化热惯量的标准值，得到裸土和全植被的标准的简化热惯量值分别为555.4和624.3(J m-2K-1S-1/2)。与实验室观测的简化热惯量数据相比，两者的简化热惯量值的偏差均小于20J m-2K-1S1/2.因此，遥感模拟的简化热惯量值是合理的。　　(2)将标准简化热惯量值应用在半湿润的华北平原地区和干旱半干旱的黑河中游地区，进行遥感蒸散发的估算，并用地表观测的涡度相关数据进行评估和验证。结果表明，基于简化热惯量估算理论干线的二层遥感蒸散发模型，估算蒸散发达到较高的效果，能够满足地表水分及能量平衡分析的需要。　　(3)根据“土壤热量平衡与温度廓线实验”观测的净辐射通量、土壤热通量、地表温度等数据，提出一种利用净辐射通量和地表温度数据，估算2cm深白天的土壤热通量的方法。然后，根据观测的表层的土壤温度和1cm深的温湿度数据，提出一种基于净辐射通量和地表温度数据估算白天的地表土壤热通量的方法。最后，将该方法在“热量平衡与温度廓线实验”的其它时期进行验证。研究结果表明，模拟的土壤热通量基本反映了土壤热通量的白天尺度的变化过程。“热量平衡与廓线实验”模拟的土壤热通量与观测的土壤热通量的偏差介于7.99W/M2～10W/M2。利用黑河中游沙漠站和戈壁站的观测数据，得到沙漠和戈壁两种类型的土壤热通量的估算公式，验证表明:沙漠站21天模拟的土壤热通量与观测的土壤热通量的偏差为8.84W/M2，RMSE为28.9W/M2;戈壁站20天模拟的土壤热通量与观测的土壤热通量的偏差为6.69W/M2，RMSE为25.3W/M2。　　(4)利用简化热惯量的概念，估算白天FY-2D各个过境时刻所对应的理论干线，并根据普通劈窗算法反演FY-2D的地表温度，进而获取FY-2D数据各个时刻的波文比，进而利用二层遥感蒸散发模型估算白天时间过程的蒸散发及白天的总量。本文将该方法应用在华北平原地区，并从理论干线和蒸发比的白天变化过程、蒸散发结果与禹城站观测结果比较，以及蒸散发的空间分布三个方面进行验证。验证结果表明，本文提出的估算白天蒸散发的方法，从理论上和蒸散发量上看，优于恒定蒸发比法。最后，分析地表温度、起始温度对蒸散发结果的影响。潜热通量对初始温度的敏感性不强。初始温度1℃的误差，可以引起潜热通量1～3W/M2的误差。潜热通量对地表温度的敏感性较强，潜热通量随着地表温度的增高而降低。地表温度1℃的误差，将引起潜热通量20W/M2的误差。随着地表温度的升高，净辐射通量逐渐降低。地表温度1K的偏差，引起净辐射通量6W/M2的偏差。