地表温度是调制陆面过程的关键参数,也是能量平衡作用于地表的显现结果。作为一种“以面代点”的测量技术手段,热红外遥感为大范围地表温度监测提供了可能。然而,现阶段,大多数遥感地表温度的时空分辨率仍然较低,混合像元效应较光学波段内更为严重;大多数遥感地表温度分解算法局限予半经验/半机理的形式,缺乏对深层次理论的探索与提炼。　　为了应对如上的挑战,本文对遥感地表温度分解的概念、范式、理论、方法和应用等方面进行了深入探索。(1)介绍了遥感地表温度分解的概念、分类体系、研究现状及存在的主要问题。厘定了遥感地表温度分解的概念,将遥感地表温度分解分为地表温度降尺度与组分温度分离两种类型,给出了其与遥感领域内相关分支的主要区别与联系,点明了遥感地表温度分解的发展脉络及其存在的问题。(2)归纳了遥感地表温度的理论基础与基本假设。通过哲学思考,总结了遥感地表温度分解的三大理论基础,包括贝叶斯定理、地理学第一定律与地表能量平衡方程;归并了遥感地表温度分解的几个基本假设,包括可加性、可分离性、连通性、方向性与可转换性等。(3)构造并演绎了遥感地表温度分解的通用范式。从理论上和概念上,整合了遥感地表温度降尺度与组分温度分离两个相对独立的过程,将遥感地表温度分解归纳为三个标准步骤。(4)建立了遥感地表温度降尺度的统一理论框架。以数据同化为视角,将常用的大多数地表温度降尺度算法纳入了统一理论框架。在土壤水分含量变异较大的地区,提出了将“温度植被干旱指数”作为附加的因子,辅助“归一化植被指数”进行地表温度降尺度,改善了地表温度降尺度的精度。(5)拓展了地表温度降尺度统一理论框架。合并了光学影像降尺度与地表温度降尺度理论,利用“同归核”影像的“半差图”,验证了“半差图”的“变程”可作为选择地表温度降尺度中最优移动窗口大小的重要依据。(6)发展了一种能够分离植被和土壤温度的算法。针对典型农田地表覆盖,在贝叶斯理论的指导下,依据单个热红外波段与多个可见光/近红外波段,成功分离了土壤与植被温度。　　本文提出的遥感地表温度的分解范式与统一理论框架,能够为遥感地表温度的时空分辨率提升提供有效的理论指导与可借鉴的实际范例。