地表的辐射能量项主要包括地表反照率、地表温度及地表净辐射，一般地表净辐射的计算需以前二者的获取为基础。地表反照率表征地球表面对太阳辐射能的反射能力，地面温度分布表征地球表面能量的空间分布状况，它们是数值气候模型和地表能量平衡方程中的重要参数，准确计算这两个参数是研究地表能量和水分平衡的一项重要工作。地表净辐射是地面能量、物质输送与交换过程中的原动力，是气候形成及气候变化的主要依据。在地表热量平衡过程中，净辐射通量的变化将导致其他分量的变化。在以遥感信息估算地表蒸散过程中，净辐射通量是最重要的信息源之一。由于它影响到蒸散发，必将影响CO<,2>在植物体中的吸收，从而也将影响作物的光合作用及产量。因此地表净辐射在气候，气象，水文，农业等领域的重要性是毋庸置疑的。传统的获得地表净辐射的方法主要通过净辐射通量表的测量，但仪器所测量的数据只能代表几平方米面积的下垫面。随着遥感技术的发展，从遥感上反演地表区域性的净辐射通量信息成为可能，国内已有相关方面的研究，但从Landsat TM／ETM<+>影像上提取地表净辐射的简单快速有效的方法还很少见。 本研究提出一种用ETM<+>影像和DEM来反演地表净辐射的有效便捷的方法，该计算方法主要分为两个部分：短波净辐射计算，长波净辐射计算。前者通过对Gilabert<［1］>提出的大气辐射校正算法进行基于DEM的改进来获取。改进过的算法仅依据遥感影像上“黑体”像元的灰度值，就能推导出有关大气参数，计算各波段辐射量等参数，能较准确地反演出研究区对应于TM1-5和7波段的地表反射率。作者通过反射率的线性组合获取反照率，并结合在反演反射率过程中的各大气参数计算短波净辐射。而后者是在单窗算法<［25］>的基础上结合DEM计算而得，计算的结果包括地表温度，长波地表净辐射。最后将二者进行求和即得到全波段的地表净辐射。整个反演过程仅在计算长波净辐射时用了两个常规气象资料一一地表气温和湿度，其他的各大气参数均是从遥感影像计算而来，因而本方法能方便快速有效地反演地表净辐射。 本研究主要分为三大部分：地形平坦地区的地表净辐射反演，山区的地表净辐射反演，对本算法的精度验证。论文首先详细介绍了平坦地区地表净辐射的反演方法，不用考虑地形的影响。提出了一种从．Landsat TM／ETM+影像上反演地表净辐射简洁快速的方法，在整个计算过程仅需要两个大气参数一一地表气温和空气湿度。反演分为两个部分：短波净辐射计算，长波净辐射计算。前者通过对Gillabert<1>大气辐射校正算法来进行计算，而后者是在单窗算法<25>的基础上演算而得。计算过程的中间结果包括各地表能量项：地表反射率，地表温度，短波地表净辐射，长波地表净辐射，全波段的地表净辐射。 第二部分详细分析了在山区计算地表净辐射的复杂性，指出了山区与平原地区的差异。针对指出的问题，对平原地区的算法进行了基于DEM的改进。首先对Gilabert<1>大气辐射校正算法进行基于DEM的改进，使之适用于山区，最终计算出地表反照率，短波地表净辐射。其次对单窗算法进行基于DEM的拓展，同样使之能运用于山区，进而计算出地表温度及长波净辐射。 第三部分将本论文提出的算法进行了精度验证，主要是运用6S模拟出各种不同的地表和大气状况，获取地表和大气辐射参数，用这些参数来验证本算法。结果表明，反照率的最大计算误差为18.9％，平均误差为7.9％；短波净辐射的最大计算误差为17.8％，平均误差为11％；长波净辐射的最大计算误差9％，平均误差为4％：全波段净辐射的最大计算误差为21％，平均误差为12％。然后将该算法运用于汉中地区和汉江流域上游地区，计算出了该地区的地表反照率，短波地表净辐射，地表温度及长波地表净辐射等结果图，并给予一定的验证。结果表明本文提出的算法有较高的精度，能满足各领域的常规应用。