早期对 LST 的研究集中于对 LST 的分布情况和变化规律进行探讨。Rao 等人在 1972 年首次根据遥感卫星获取的地表图像，利用其中的热红外波段，反演了 城市地温[9]，自此运用遥感技术分析城市热环境的方法开始得到重视，之后他们 还通过一系列实验对这一技术手段进行研究与完善。此外 Carlson 等人通过 NOAA 卫星 VHRR 传感器收集的白天和黑夜的遥感影像对 Los Angeles 城市地表温度进 行了反演研究[1]，研究表明植被覆盖度高的郊区温度昼夜变化幅度要小于城镇和 工厂较多的地区。73819

到了 80 年代，学者们开始将 LST 分布的结构列为研究的重点。[3]Fukuoka、 Roth、Gallo 等人分别对地表温度与人口，地表热环境变化，地表温度和归一化 植盖指数进行了研究分析，丰富了遥感反演技术。21 世纪后，关于地表温度的 研究内容更加广泛。

我国对城市热环境的研究要晚于西方发达国家，大概在 1980 年我国才开始

根据气象观测数据对城市地表温度分布和变化的规律进行监测[4]。直到 1990 年 我国大力发展卫星事业，获取了大批卫星观测数据，我国学者逐渐开始利用卫星 遥感影像来对地表温度进行研究分析。

在城市地表温度遥感反演方面。覃志豪教授首次推导出单窗算法公式并应用 到 Landsat TM6 数据反演了城市地表的温度[5]，并提出了对应算法中所需大气的 参数的推导方法。此算法的出现对反演 LST 遥感技术具有重要意义。[6]由于从传 感器获得的图像温度是地物的亮度温度，不能应用于热红外遥感研究中。在实际 研究中我们需要地表的真实温度。关于如何获得遥感图像中地表真实温度，许多 研究者已经付出了大量的辛劳并取得可观的成绩，形成了多种地表温度反演算 法。现今主流的遥感反演算法可根据反演波段的不同而分为：（1）辐射传输方程 法；（2）单通道算法；（3）双通道算法；（4）多通道算法。论文网

辐射传输方程法是一种较为精确的反演地表温度的方法，但其所需的大气参 数较多又难以实时获取，所以一般用大气模型来模拟计算，反而使得求解的地表 温度准确度得不到保证。

单通道算法有两种类型，最早的是由 Kahle 等人提出，他假设算法中所需的 比辐射率为常数，且大气参数已知。[7]但由于假设条件太多，故求解精度得不到 保证。比较实用的反演算法是由覃志豪提出的适用于 TM 遥感影像中第六波段的 单窗公式。通过辐射传输方程推到而来的单窗反演算法，只需要大气透射率、地 表辐射比率和大气平均温度这三个参数即可从有热红外波段的遥感图像中反演 真实的 LST。

双通道算法由于具有两个热红外的通道，这一特性尤其适用于基于 NOAA 的 地表温度反演[8]。这一算法是利用了两个热红外通道对水汽吸收的差异性和比辐 射率的差异性来设立不同的方程组求解从而进行地温反演[9]。多通道算法顾名思义就是通过多个热红外通道来反演，这样就可以同时得到 地表比辐射率和温度，但是这一算法所需的昼夜影像资料和 14 个方程，使得反 演难度大大增加。