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陆地表面温度是地球表面能量平衡的一个重要指标。利用遥感数据精确反演地表温度在气侯、水文、生态和生物地球化学等众多领域的研究中有着广泛的应用。然而，在公里级的遥感像元尺度上，通常的陆地表面很难满足均匀同温的要求。尤其在山区，地形起伏造成太阳直射、大气下行辐射和周围环境辐射与平地差异较大，使人们难以完全清楚地了解及掌握其变化规律，温度反演精度难以保证。
近年来，研究人员开始尝试通过精确描述山区传感器-大气-地表间的相互关系，建立模型反演地表温度。虽然取得一定成果，但仍处于不成熟阶段。本文在前人研究的基础上，通过建立模型模拟MODIS)尺度地表热辐射影像，对山区热辐射传输机理进行了进一步研究。模拟需要的地表参数如温度、LAI(Leaf area index)等主要来自于CLM(the Common LandModel)模式输出。主要内容及创新点如下：
1)对比分析了针对野外热红外波谱测量数据的不同比辐射率计算方法，研究了全波段比辐射率与通道比辐射率的转化，基于比辐射率数据库和CLM模式的输出，利用线性混合模型模拟了青藏高原的热辐射图像。
2)基于DEM数据，对山区大气下行辐射和邻近像元的环境辐射进行逐点计算。在前人研究基础上，改进了山区地形因子快速算法，提高了计算精度。最后采用地形遮蔽度模型真实再现卫星观测方向的像元间遮蔽情况。
3)在LSF概念模型的基础上结合DEM数据建立模型，分析MODIS尺度混合像元的热辐射方向性成因。给定了MODIS尺度参考温度的的计算方法，并得到上半球2π空间内MODIS像元尺度方向性比辐射率。