卫星遥感器红外通道在轨绝对辐射定标和真实性检验是遥感卫星定量化应用的基础,通过地面实验仪器精确测量地表的辐射温度等相关信息,将此量值用于遥感器定标或与卫星遥感数据做量值比对,以此来确定卫星数据的可靠性。因此地表辐射温度的准确测量对于外场定标和检验具有决定性作用。围绕辐射地表测温的需求,中国计量科学研究院开展了地表/水表红外辐射测温系统的研制,本文系统介绍了该系统的研究过程,详细描述了设计原理,系统构成,以及重要的技术指标,并且评价了其不确定度。本文的主要研究内容如下:(1)梳理了在轨绝对辐射定标对地表辐射测温的需求,通过查阅大量文献和模拟仿真,制定了地表/水表红外辐射测温仪的技术指标和设计方案。(2)提出了设计方案,进行了初步的实验验证,确定了用标准定标黑体实现自校准功能,进而设计了辐射测温光路,数据集成方案,最终搭建了自校准辐射测温仪的样机。(3)搭建了水体测温系统,集辐射测温与接触测温于一体,可实现水体表面和水体表面以下1200mm不同位置水体的温度测量。并进行了相关性试验。(4)进行了定标黑体的发射率测量实验,控温稳定性试验,结果表明黑体发射率在0.996以上,控温稳定性好于0.04K;对各个温度计进行了标定校准;完成了控制与数据采集程序的书写;进行了样机的辐射测温实验,对水体测温进行了模拟场外的仿真及测温实验。最终的到了地表/水表红外辐射测温仪的测温范围为-50℃~60℃,不确定度为0.2K。