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基于热传导理论建立土壤日温差模型,可实现基于TM影像提取特定深度的土壤日温差信息。利用该模型获取的土壤日温差与ATI的分辨率可达到120 m（TM）或60 m（ETM＋）。荒漠矿区实验表明,实测土壤水分与MODIS得到的ATI的相关系数仅为0.264,而与改进模型得的高分辨率ATI相关系数为0.789,监测的土壤水分均方根误差为1.90%（m^3/m^3）。提出的方法同样还适用于其他具有热红外波段的高分辨率影像结合ATI的土壤水分提取。