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土壤湿度和蒸散的定量测定，有助于分析不同土地利用对区域能量和水分循环的影响，实现在一定程度上控制干旱化过程和改善生态环境。因此，研究土壤湿度和蒸散的定量估测具有重要应用参考价值，而卫星遥感可以弥补地面观测资料的欠缺。 对于土壤湿度算法，针对搭载在我国气象卫星(FY-3A)上微波成像仪(MWRI)的探测特性，结合试验区下垫面特征，基于两个辐射传输模式模拟得到的结果建立统计反演模型。相关研究工作包括:(1)用陆面微波比辐射率模式(MLEM)模拟土壤湿度和微波比辐射率的关系;(2)使用矢量离散纵坐标辐射传输模式(VDISORT)模拟微波比辐射率与10.65GHz亮温的关系;(3)由(1)和(2)建立模拟亮温和土壤湿度的统计方法，并用实际卫星资料进行反演试验。 利用FY-3A搭载的MWRI亮温资料反演得到吉林通榆地区农田和草地的土壤湿度，并与地面实测结果进行对比:农田的均方根误差为0.003 cm3·cm-3，草地为0.005 cm3·cm-3，反演精度高。 对于蒸散的估算，基于地表能量平衡-空气动力学原理，借助于净辐射通量、土壤热通量和显热通量的遥感计算建立参数化方案。本研究利用Terra/MODIS遥感数据和产品，结合常规地表气象数据，研究晴空条件下内蒙古半干旱地区地表辐射通量、土壤热通量和感热通量的估算方案。 净辐射方案研究的中发展了两个相对简单而准确的新方法:一个是在Zillman方案基础上增加了物理参数而得到估算向下短波辐射的参数化方案;另一个是改变了Prata方案中输入参数的计算方法。基于改进的参数化方案，通过参数化结果与观测数据对比，净辐射方案中各通量的估算结果理想。最终估算不同干旱年的净辐射同观测数据的均方根误差都低于30.0 W·m-2。 土壤热通量基于前面获取的净辐射反演值，借助Gao等建立的经验函数关系式计算，感热通量及其中输入参量的计算也基于经验公式，但由于区域地表下垫面位置、植被覆盖状况、大气状态的差异，结果表明方案有待进一步试验研究。 通过辐射方案对其相应输入变量的敏感性分析，确定了方案执行时产生偏差的主要源及应用潜力。本研究建立的土壤湿度反演方法可以应用于有更多资料的FY-3B等卫星，同时获取了一套有效的地表净辐射遥感参数化方案，为蒸散的遥感估算奠定了基础。但估算土壤热通量和感热通量的方法仍有待进一步研究。