地表温度综合了地气相互作用过程中物质和能量交换的结果，是全球水分平衡和碳循环研究及区域资源环境变化监测的一个重要环节。地表温度的反演是热红外遥感研究的核心课题。本文以贵州黎平为研究区，充分利用ASTER数据的优势，基于ASTER遥感数据研究了下垫面较为单一的我国南方典型丘陵植被覆盖区的地表温度反演方法。利用MODTRAN4大气辐射传输模型对研究区大气辐射状况进行模拟并获取其对应ASTER热红外谱段的相关大气参数；然后基于决策树思想利用ASTER可见光近红外谱段数据对研究区进行精确分类，并根据John Hopkins University所测定的典型地物光谱库对研究区各种地物类型进行发射率的精确设定，提出了基于植被覆盖度设定混合像元发射率的方法；最后基于热辐射传输方程获取研究区下垫面对应ASTER热红外谱段的真实辐亮度，并对普朗克方程进行推导得到地表真实温度反演的方程，最终完成对研究区地表温度的反演。主要研究内容和研究结果包括以下几个方面：　　 (1)利用MODTRAN4大气辐射传输模型对研究区大气辐射状况进行了模拟，获取了大气透过率、大气上行辐射、大气下行辐射等参数，并基于热辐射传输方程对研究区ASTER热红外谱段的数据进行了大气校正。结果表明，经过大气校正后所反演出来的地表温度平均高出2.46K，更能真实反映地表的热信息状况，且高温区由于大气影响而造成的温度反演误差要高于低温区。　　 (2)基于ASTER15m分辨率的可见光近红外谱段数据获取NDVI，并根据研究区不同地物类型NDVI的明显差异采用决策树方法将研究区分为水体、裸土、城区与村落、混合区、稀疏林地、较密林地及茂密林地，并取得了较好的分类结果，经验证分类精度总精度达到85.78％。　　 (3)基于John Hopkins University实测的典型地物光谱库及研究区分类结果精确设定不同类型地物的发射率，并提出了基于研究区植被覆盖度信息(PV)解决混合像元发射率的方法，进而获取研究区下垫面在ASTER各热红外谱段的发射率。据此反演的地表温度能更加真实的反映地表热状况信息。　　 (4)根据所获取的研究区下垫面各种地物类型在ASTER各热红外谱段的发射率和真实辐射亮度，基于普朗克方程和其推导公式反演了研究区地表温度，并取得了较为理想的结果。　　 (5)利用目前应用广泛的分裂窗算法反演研究区地表温度，并与本研究所采用的基于研究区精确分类设定发射率进而反演的地表温度进行了比较和分析。