文中基于温度独立光谱指数,发展了基于风云2G(FY-2G)静止卫星数据在中国区域内的方向性地表发射率提取算法;针对中国西北沙漠区域地表和气候特征,提出了一种改进的分裂窗算法进行地表温度的提取。文章的主要工作内容如下:1、利用辐射传输计算软件MODTRAN 5,分析了 FY-2G卫星三个红外光谱通道IR1、IR2和IR4的大气透过率、大气上行辐射和大气下行辐射对于观测角度、水汽含量、大气温度以及气溶胶类型和浓度的敏感性。2、基于温度独立光谱指数,利用FY-2G静止卫星中红外和热红外通道的日/夜观测数据反演我国陆地区域地表发射率。大气校正时,输入的大气廓线(大气温度、湿度、臭氧等)来自欧洲中期天气预报中心的再分析数据。利用昼夜观测的多组数据可得到白天多个时刻下的地表双向反射率,再结合地表双向反射分布函数模型拟合出模型参数,从而得到中红外通道的地表发射率。热红外通道的地表发射率则可根据温度独立发射率光谱指数和中红外通道发射率计算得到。将FY-2G热红外两通道地表发射率的反演结果与MODIS对应通道的地表发射率产品进行交叉验证。验证结果表明,反演得到的日/夜两组地表发射率结果与MODIS的地表发射率吻合度较高。3、根据资源环境科学数据中心提供的我国地表类型分区数据对我国陆地地表进行了六种地表类型分区,利用地表发射率反演结果分析了不同地表类型的平均地表发射率特点及其日变化规律。结果表明,不同地表类型的地表发射率之间具有差异性,地表发射率在一天中是随时间变化的,变化范围在0.01附近。4、针对我国西北沙漠区域,提出了一种改进的分裂窗算法用于地表温度的反演。反演算法在通用分裂窗算法的基础上,引入与观测角度有关的路径校正项来校正观测天顶角较大时较长传输路径造成的反演误差。采用怀俄明大学提供的中国西北沙漠区域附近八个探空站点近20年的晴空大气廓线数据进行分裂窗算法系数拟合,建立关于地表温度、水汽含量、地表发射率以及观测角度分区系数查找表。构建大气水汽与分裂窗算法两个热红外通道大气透过率比值、观测天顶角之间的关系式进行大气水汽含量提取,以用于分裂窗算法系数查找表中水汽含量分区的确定。5、根据各像元对应的观测角度、地表发射率、水汽含量以及地表温度估值来确定算法系数并结合两热红外通道的大气层顶亮温来进行地表温度反演。将地表温度反演结果与利用全球晴空大气廓线库Seebor V5.0中的大气廓线数据所得到的地表温度进行对比。结果表明,两种地表温度之间吻合度较高,误差在1K左右。对利用不同分裂窗算法得到的地表温度结果进行对比,结果表明不同算法之间地表温度的反演结果具有一定差异性。