本文利用在湖北省恩施和金沙2009年1月1日-3月31日以及12月1日-2010年1月31日所观测的土壤、水泥、沥青三种下垫面温度及自动气象站的常规气象要素，对比分析了三种不同下垫面温度的日变化，与气温的定量拟合关系。此外，通过多元回归拟合公式，利用风速、气温、相对湿度以及降水量在少云晴天、多云阴天以及雨雾天气下，对三种下垫面温度进行了拟合预测，并分析了路面结冰的气象条件。　　 研究发现：水泥和土壤路面温度变化幅度小于沥青路面温度，且二者变化趋势非常一致。气温与路面温度的相关性最大。通过不同天气条件下的多种气象要素对路温进行多元回归拟合所得计算值与实测值相关系数除金沙站沥青路面为0.88外，均在0.9以上，预测效果较好。此外，路面0℃低温与路面积水对结冰产生和维持的密切关系为业务实践具有一定的指导意义。　　 应用地表热量平衡方程，考虑太阳短波辐射、大气和地面的长波辐射、潜热、感热传输等能量之间的平衡，并考虑水汽、气溶胶、浮尘以及云等对太阳短波辐射的吸收和散射，建立了一种较实用的下垫面温度预报模型。应用湖北省恩施和金沙2009年冬季2月对三种不同下垫面温度和自动气象站的常规气象要素观测进行模拟分析，并与该时段内所测到的三种下垫面温度进行对比。　　 结果表明：两地三种下垫面温度的预测值与实测值的相关系数均在95％以上，标准差均小于2，预报误差在±3℃以内的频率高达95.20％、96.41％、93.57％和91.19％、94.16％、88.18％，表明模型具有较高的预报水平，且对冬季不同天气条件下下垫面温度预报结果均较好，特别对于低于0℃时的预报准确性较高，可以运用于冬季高速公路下垫面溜滑的实际预报中。