地表温度（ST）是区域和全球表面能量平衡模型中的关键因素之一,与所有大气与表面的相互作用以及能量通量密切相关。.在地表温度和大气参数反演算法研究的基础上，利用不同卫星Terra和Aqua上同一种传感器（MODIS）两次不同时间（上午和下午）观测的热红外多光谱两次观测数据可操作地同步反演地表比辐射率、地表温度和大气剖面参数；结合大气传输模型，比较分析反演结果的敏感性；通过地面模拟实验，研究相关因素对利用该方法反演结果的影响度；与利用ATSR双角度数据反演地表组分温度同步比较，研究热红外多光谱两次不同角度观测数据反演地表组分温度的可行性和可操作的方法；通过地面同步（连续）观测，以及使用同一数据与其它地表温度反演方法的反演结果相比较，检验该方法的科学性和可靠度。.通过该研究，提供可操作性同步反演地表温度、比辐射率和大气剖面参数的方法，以及地表组分温度的反演，为综合利用MODIS数据反演其他要素。