地表温度（Land surface temperature，LST）是区域和全球尺度上地表能量平衡和水循环过程中的关键参数。地表温度日变化数据对于气候、气象和水文研究具有重要意义。卫星遥感是获取区域尺度上地表温度日变化数据最便捷的方式。本论文基于对现有地表温度日变化模型的比较分析，通过发展余弦半周期宽ω的计算方法对地表温度日变化模型进行了改进;以此为基础，开展了极轨卫星地表温度产品的时间归一化方法研究，建立了全天无云和极轨卫星上午过境时段内无云情况下的地表温度产品时间归一化模型。同时，发展了静止卫星地表温度日变化模型参数估算方法，为地表温度产品的时间归一化研究奠定基础。　　(1)地表温度日变化模型的对比和分析。利用地面温度测量数据和MSG-SEVIRI地表温度数据对6个地表温度日变化模型(GOT01、GOT01_0、VAN06、JNG06、INA08、GOT09模型)进行详细的比较，分析了这6个模型存在的不足。研究结果表明，6参数的JNG06和GOT09模型具有最佳的拟合精度，而4参数的GOT01_0模型具有最差的拟合精度。当GOT01和INA08模型中的余弦半周期宽ω作为自由参数时，这2个模型具有与JNG06和GOT09模型类似的拟合精度。　　(2)地表温度日变化模型的改进和发展。通过发展余弦半周期宽ω的计算方法对地表温度日变化模型进行了改进。与原有的地表温度日变化模型相比较，改进的模型有效地提高了日出时段和最大温度出现时段的地表温度拟合精度。考虑到地表温度变化在物理意义上的连续性，基于地表温度日变化模型，建立了地表温度多天连续变化模型。与地表温度日变化模型相比较，地表温度多天连续变化模型进一步提高了日出时段的地表温度拟合精度。　　(3)极轨卫星地表温度产品的时间归一化方法研究。针对全天无云和极轨卫星上午过境时段内无云的情况，分别发展了极轨卫星地表温度产品的时间归一化方法。在全天无云的情况下，通过参数近似计算来减少地表温度日变化模型的自由参数，发展了4参数地表温度日变化模型。利用4参数模型模拟得到一天内任意时刻的地表温度，从而达到极轨卫星地表温度产品时间归一化的目的。在卫星上午过境时间段内无云的情况下，建立了斜率函数法地表温度归一化模型。利用该模型将极轨卫星地表温度产品归一化到相同的局地时间。　　(4)静止卫星地表温度日变化模型参数估算方法研究。在不需要反演地表温度和比辐射率的情况下，发展了从静止卫星数据中直接估算地表温差日变化数据的方法，并建立了地表温差日变化模型。利用地表温差日变化数据，能够得到地表温度变化斜率，其可以应用于极轨卫星上午过境时段内无云情况下的地表温度产品时间归一化。利用地表温差日变化模型拟合地表温差日变化数据，能够得到地表温度日变化模型参数，其可以应用于全天无云情况下的极轨卫星地表温度产品时间归一化。