由于北京城市中心区冬季供暖、 汽车尾气、 工业生产等因素的影响, 以及冬季植被覆盖减少导致地表热惯量降低, 致使北京市冬季地表热场与其他季节差异明显。 冬季城市热场分布直接影响冬季大气颗粒物等污染物的扩散速度, 因此, 研究热场分布对了解城市热场在大气颗粒物污染中的贡献具有重要的意义。 首先利用MODTRAN大气辐射传输模型计算大气透过率、 大气上行辐射与大气下行辐射三个关键参数, 通过构建查找表解算热红外波段辐射传输方程。 使用数据模拟的手段评价了该方法的精度, 结果表明, 当比辐射率和水汽分别在±0.005和±0.6的误差范围内波动时, 温度反演的误差分别小于0.348和2.117 K, 表明该方法可达到较高的反演精度。 选择长时间序列Landsat TM、 ETM+数据, 进行地表温度反演, 得到1985年—2015年北京市的地表温度。 基于反演的地表温度分析了北京市热场的时空分布。 结果表明, 北京冬季热场分布在空间上可分为四个层次: 北京市二环内温度较高、 二环到五环内低温环状特征明显、 外围郊区温度高以及北京西部的山区温度最低; 随着近30年来北京市的快速发展, 热场分布在长时间序列中发生了明显的改变: 随着北京城市的不断扩张, 环状低温区域也不断扩大, 从三环扩展到六环; 城市二环以内热岛效应随时间推移而增强, 且分布范围扩大。

受全球气候变化影响，国内东北高纬度冻土地区多年冻土退化显著，冻土融化过程中水分相态变化对土体的力学指标产生严重影响，导致多条高速公路路域滑坡、路基不均匀沉陷等地质灾害频发。为了研究岛状冻土区域分布规律，以北安至黑河高速公路K153-K183路域为研究区，分别选择覆盖范围2009年3、5、9月3景Landsat 7 ETM+影像数据，运用辐射传输方程法对研究区进行红外地表温度反演，得到研究区对应日期时刻地表温度图，分析了地温与NDVI、DEM的相关性。对反演的结果采用自然间断点分级法进行图层分类，通过对研究区地表温变分析和人工解译，获得对应时刻区域内的低温区分布图，对低温区进行相交运算，得到研究区2009年冻土分布图，经与北安至黑河高速公路冻土勘察结果比对，具有较好的一致性。

以北京市Landsat TM为数据源, 提出了一种新的地表温度光谱分解模型(Temperature Unmixing with Spectral, TUS), 以期将地表温度的空间分辨率提高到30 m.首先, 基于线性光谱混合模型获得地表组分的丰度值.然后, 基于温度/植被指数选取典型端元的地表温度.最后, 综合地表组分的比辐射率数据实现地表温度的分解.结果表明, TUS模型能够有效地提高地表温度的空间分辨率, 反映不同地表组分地表温度的空间差异性, 平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别为1.25 K和2.27 K, 非常适合于复杂地表覆盖地区的地表温度降尺度处理.

地表温度是描述陆表过程和反映地表特征的重要参数。 及时掌握区域和全球尺度上的地表温度时空分布是许多地表过程研究和热红外遥感应用的必需。 热红外遥感是地表温度快捷获取的最佳手段， 但仅局限于天空晴朗无云情形。 云覆盖致使热红外遥感不能直接获取云覆盖像元地表温度， 其反演结果为云顶温度或附加了云辐射强迫效应后的地表温度。 如何精准获取热红外遥感图像中云覆盖像元地表温度信息， 成为热红外遥感地表温度反演和应用亟待完善的难题。 文章系统详细回顾了国内外热红外遥感图像中云覆盖像元地表温度估算方法， 评述了各方法的特性， 并指出今后应加强加深热红外遥感与被动微波遥感融合技术、 数据同化技术、 尺度效应和算法参数化中普适性假定等四方面研究。

针对掌纹识别时非接触信号采集可能出现的离焦状态会导致掌纹模糊, 从而降低识别系统性能的问题, 提出了一种基于稳定特征的模糊掌纹识别方法。建立了掌纹的离焦退化数学模型; 在分析模糊机理的基础上, 使用拉普拉斯平滑变换提取模糊掌纹的低频系数作为稳定特征, 利用特征向量之间的欧式距离进行匹配和判别。文中给出了算法的步骤, 并通过实验确定了需要选取的低频系数的个数。在建立的SUT-D模糊掌纹库上进行了识别测试, 结果表明本文算法的等误率可达17.101 7%, 与传统的DCT变换及Eigen Palm, Palm Code等8种典型识别方法比较, 等误率最高可降低7.908 4%。这些结果显示本文方法不但能够提升识别效果, 而且特征维数较低, 改善了模糊掌纹识别系统的性能。

针对传感器参数与Landsat 5 TM较为相近的环境减灾卫星HJ-1B的热红外数据是否能达到与TM6反演地表温度同样的效果的问题, 作者获取了2009年4月15日覆盖北京地区相同范围的HJ-1B影像和Landsat 5 TM影像, 采用Jiménez-Muoz和 Sobrino的普适性单通道算法, 通过遥感数据获取反演参数, 对研究区的地表温度进行反演, 并对两类数据反演结果的一致性进行了分析和评价. 通过对反演结果的统计分析和分级填图表明, 基于普适性单通道算法的HJ-1B与TM的热红外波段反演的地表温度在数值上和空间分布趋势上一致性较高.因此, 具有较高时间分辨率和较大幅宽等优势的HJ-1B IRS数据在地表温度反演方面具有更大的潜力和应用范围.

沙尘气溶胶通过改变地-气系统的热红外辐射传输可引起地表温度遥感探测结果发生变化.较系统地研究了冬 季和夏季沙尘气溶胶光学厚度(AOD)变化对热红外分裂窗通道亮温(BT)和地表反演温度(LST)的影响, 以及反演结 果受大气水汽和地表因素的作用.红外辐射传输模拟计算表明:1) 沙尘气溶胶影响下, 热红外分裂窗通道亮温差小于 零; 2)随AOD增大, BT和LST都减小, 其中LST减小的速度大于BT;3)不同水汽含量下LST变化不明显;4)当AOD 较大时, LST主要反映沙尘层的温度信息.模拟结果与中国北方典型沙尘实例分析结果有较好的一致性.

地表温度（LST）是研究地表和大气之间辐射和能量交换以及区域和全球尺度地表物理过程的重要参数。 卫星遥感技术在生态环境、 水文、 气象、 地震、 **的应用研究， 以及气候模式的辐射过程描述都需要获得准确的LST。 光谱中的红外和微波对于探测LST发挥重要作用。 文章综合分析了热红外波谱和微波遥感反演LST的研究进展， 包括： 利用热红外辐射温度表探测LST的方法， 晴空条件下星载传感器的红外通道反演LST的单窗、 分裂窗等反演方法， 单通道和多通道算法， 组分温度的反演方法， 单通道多角度法和多通道多角度法， 以及地表发射率ε特性研究等。 微波可以全天候探测地表， 文章分析了被动微波波段遥感反演LST的方法。 并对这些方法的优缺点、 适用性及应用前景进行了评述。