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比辐射率是确定地表长波能量平衡的一个关键参数，也是影响地表温度反演的主要因素，因此比辐射率的精确测定具有重要意义。研究表明，土壤比辐射率与土壤质地、成分、粗糙度和土壤水分都有密切关系，在地表比辐射率的获取中需要考虑土壤各因素的影响。遥感技术的发展使得获取大区域尺度的比辐射率和地表温度成为可能，但目前遥感获取的比辐射率大多将土壤比辐射率赋予常数值，并未考虑土壤质地、成分、粗糙度和含水量等因素的影响。本文通过试验，研究分析土壤含水量、土壤成分、土壤粗糙度对土壤热红外比辐射率的影响规律;并针对两种地表温度反演算法，探究考虑含水量获取比辐射率能否提高地表温度反演精度以及对精度提高程度的问题;最后，针对热红外波段反演地表温度利用土壤含水量估算土壤比辐射率时，大面积区域的土壤表层含水量较难获取的问题，通过试验研究遥感反射率信息与热红外比辐射率信息的关系，构建基于遥感反射率土壤水分特征指数的比辐射率遥感反演模型。 研究初步探讨了土壤比辐射率随土壤含水量、土壤成分、土壤粗糙度等三种土壤参数的的变化规律和特征。一，土壤水分对比辐射率影响最显著的波段范围是3.3-3.5μm，干土和湿土差异大于0.2，;影响最小的波段范围是11-12μm，差异在0-0.0015之间;在热红外波段，8-9.5μm是土壤水分对比辐射率影响最大的波段;二，土壤比辐射率随着粗糙度的增加而有增加的趋势，对于干土和湿土都有此规律。三，在8-10μm波段范围内，土壤比辐射率依次对Ca、Mg、Mn和Fe含量最敏感，相关系数最高为0.85;K、Fe、NO3-N和Zn与比辐射率的相关性在6-8μm波段范围内依次减小。另外，土壤比辐射率与土壤pH值之间大致呈抛物线关系，在土壤的pH值为7时，比辐射率最高，随着土壤越酸或越碱，比辐射率逐渐降低。研究中建立了对应MODIS、ASTER传感器的红外波段的比辐射率数据与土壤元素含量的关系模型，决定系数在0.7以上，具有较高的精度。 在考虑土壤水分影响的比辐射率方法在地表温度反演中的应用方面，发现利用考虑土壤水分影响后的比辐射率所反演的地表温度平均误差(ME)和均方根误差(RMSE)均低于比辐射率未考虑土壤水分影响反演的地表温度。其中通用分裂窗算法反演的地表温度ME降低了1-1.5K，RMSE降低了0.4-0.8K;单窗算法反演的地表温度ME降低了0.8K，RMSE降低了1K。敏感性分析的结果表明目前土壤水分遥感数据0.04cm3/cm3的误差对本文使用的考虑土壤水分获取地表比辐射率进而反演地表温度的方法影响不明显。 通过对不同含水量的粗砂和细砂的反射率、比辐射率光谱分析得到以下几方面结论:砂土的反射率随着含水量的降低不断增加，且细砂的反射率整体比粗砂反射率高，而砂土的比辐射率基本都是随土壤水分增加而增加，且粗砂的比辐射率整体上明显比细砂比辐射率高;并且无论粗砂还是细砂，比辐射率在砂土表层土壤即将变干的阶段变化最大。 本文所构建的基于传感器的反射率光谱斜率水分指数NSRSM和SRSR相对于其他学者提出的水分光谱指数，与土壤水分的相关性更高，且这些指数基于MODIS传感器波段建立，相对于其他水分特征指数更有实际应用价值。在此基础上，本文构建了基于NSRSM(SRSR)的比辐射率遥感估算模型，建模及验证结果表明，模型在估算粗砂MODIS29、30、31、32波段以及细砂MODIS29、30、31波段比辐射率具有都较高的精度。另外，本文构建的基于相对NSRSM的比辐射率遥感估算模型的建模与验证精度都较高，粗砂与细砂比辐射率建模与验证R2基本都在0.5以上，RMSE都在0.009以内。