森林冠层是陆地生态系统水份与能量循环过程中一个非常重要的中间环节,是将地表与大气的相互作用及其能量交换联系的纽带,是各种陆地表面生态系统的重要驱动力之一。森林冠层温度是地表能量平衡的综合反映,但在不同观测角度下获得的观测值具有明显的方向性变化,限制了遥感温度反演精度的提高。为深入了解森林冠层的热辐射方向特性和变化机理,本研究以中科院怀来遥感试验站内的侧柏、油松、山杨人工林为研究对象,基于航空遥感推扫成像原理,将红外广角双模式成像仪WiDAS系统经与移动高塔相结合,使用加装80。广角镜头的红外热像仪为核心搭建地面倾斜观测平台,开展了针对森林冠层的野外观测试验方案及平台搭建的探究性研究。在当前观测条件下,研究主要获得了以下成果：(1)在前人观测基础上,提出了森林冠层四向定轨倾斜观测方案,并依据试验地条件成功搭建了符合设计要求的热辐射多角度塔基观测平台；(2)依据观测几何光路原理,提出了适合本方案的数据处理与信息提取方法；(3)人工纯林冠层具有明显的方向性热辐射差异,三个树种由多角度观测引起的冠层亮温变化均可达到7K左右,而垂直与倾斜观测时的温差可达4K；(4)受多种因素影响,试验站人工林幼树中侧柏冠层具有较明显的“热点”特征,而油松和山杨的这种特征并不明显：(5)基于红外热图像中各组分温度可分进行了探索性研究,通过地面观测发现冠层-地表组分温差与侧柏树干液流速率之间存在如下相关性：F=1+S(Tc-Ts),其中综合变量参数Ⅰ为环境待定值,拟合斜率S的取值范围为-20～0,均值为-12.056；塔吊观测与地面观测的组分温差相关性及式中精确参数值需下一步观测来确定。