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地表比辐射率是热红外遥感获取地表温度必不可少的参数,普遍应用于自然界中的水热交换和辐射传输过程。本文以TM和MODIS为研究数据源,基于地表比辐射率与归一化植被指数之间较高的线性相关性规律进行遥感反演,收集整理得到各类地表比辐射率的基本特征,对比研究不同地表比辐射率遥感反演方法以期确定最优算法,通过关键参数获取方法的改进和参数不确定性的降低提高反演精度,同时,建立了基于Terra-MODIS L3级产品MOD11C3影像数据的中国陆面比辐射率时空数据集,分析研究地表比辐射率的影响机制和基本时空特征。研究结论如下：(1)不同文献中,同种地物或地类的比辐射率值差异较大,但呈现集中趋势,水的比辐射率主要集中在0.9860-0.9950之间,城镇/建筑的比辐射率集中在0.9609-0.9760之间,裸土的比辐射率集中在0.9600-0.9750之间,植被的比辐射率则集中在0.9800-0.9900之间。(2)对比分析四种NDVI阈值法(Van and Owe,1993; Valor and Caselles,1996; Sobrino等,2003；覃志豪等,2004)反演比辐射率的精度,与NASA同时相MODIS LSE产品比较发现,Valor和Caselles提出的NDVI阈值法在像元尺度方面、分类尺度方面和算法普适性方面均优于其他三种方法。(3)采用控制变量法,对NDVI阈值法中影响比辐射率反演精度的大气因子、地形因子、纯像元NDVI阈值、纯像元比辐射率值进行敏感程度的数学分析,研究发现,四大因子敏感性程度：纯像元比辐射率值>纯像元NDVI阈值>地形因子>大气因子,其中纯像元比辐射率值和纯像元NDVI阈值为关键参数。(4)2001-2010年10年间我国陆面比辐射率的时空特征和变化规律：我国陆面比辐射率最小的区域是我国西北沙漢地带,该区域比辐射率全年四季变化不大。东北地区、北疆地区、青藏高原地区、长江中下游和华东华南地区等区域比辐射率变化明显。且我国地表比辐射率时空分布与温度之间呈现一定的相关关系,即比辐射率越高、气温越低；反之,比辐射率越低、气温越高。