地表蒸散发主要包括土壤和冠层截流蒸发、植被蒸腾和雪升华等，是地球系统中，碳-水-能量循环的关键参数。利用遥感模型估算地表蒸散发是获取区域和全球尺度地表蒸散发产品的重要方法之一，但是在干旱半干旱地区，当前不同遥感模型估算地表蒸散发及其组分的精度亟待提高。
课题组通过理论推导、野外试验和黑河流域水文气象观测网共享数据，开发水热耦合地表蒸散发遥感反演模型。然后，在全球不同气候区9种植被类型下全面验证模型估算地表蒸散发、土壤蒸发和植被蒸腾的精度。最后，利用航空遥感获取的高分辨率土壤水分数据和卫星遥感降尺度土壤水分数据、以及地表温度、叶面积指数和气象参数等实现模型空间尺度扩展。研究结果表明，无论在站点尺度还是流域尺度上，课题组提出的水热耦合地表蒸散发遥感反演模型精度都优于原模型，为今后利用该模型生产全国乃至全球尺度逐日地表蒸散发遥感产品奠定了重要基础。
系列研究成果以安徽师范大学为第一单位发表在遥感领域国际顶级期刊Remote Sensing of Environment，ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing，遥感领域国际重要期刊International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation，Agricultural and Forest Meteorology。
利用叶片气孔导度模型，结合叶面积指数、大气饱和水汽压差等创建了适合不同植被覆盖度下植被蒸腾水分胁迫指数，准确表征了大气水分亏缺和土壤水分胁迫分别对植被蒸腾和土壤蒸发的限制程度，实现了土壤水分和双层地表蒸散发遥感反演模型精准耦合，构建了水热耦合双层能量平衡地表蒸散发遥感反演模型，将水分胁迫下地表蒸散发遥感反演精度提升高达40%。
研究成果以‘Applications of a thermal-based two-source energy balance model coupled to surface soil moisture’为题于2022年3月发表在Remote Sensing of Environment，宋立生为第一兼通讯作者。
论文链接https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0034425722000372
利用全球通量站点观测数据FLUXNET 2015，筛选出在9种植被类型下的57个站点观测数据集以及SAPFLUXNET数据集对课题组开发的水热耦合双层能量平衡地表蒸散发遥感反演模型进行全面评估，主要包括半小时尺度可利用能量，感热通量和潜热通量，以及日尺度地表蒸散发、土壤蒸发和植被蒸腾。研究结果为模型进一步优化和区域-全球尺度扩展提供了基础。
研究成果以‘Estimating ecosystem evaporation and transpiration using a soil moisture coupled two-source energy balance model across FLUXNET sites’为题于2023年6月发表在Agricultural and Forest Meteorology，宋立生为唯一通讯作者。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168192323002046
结合航空高空间分辨率微波土壤水分产品，完成了水热耦合双层能量平衡地表蒸散发遥感反演模型空间尺度扩展，实现了灌区尺度地表蒸散发及其组分遥感精准测算。
研究成果以‘Application of the two-source energy balance model with microwave-derived soil moisture in a semi-arid agricultural region’为题于2022年8月发表在International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation，宋立生为唯一通讯作者。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1569843222000814
通过对微波遥感土壤水分产品进行空间降尺度，结合卫星地表温度、叶面积指数、大气驱动数据等实现水热耦合双层能量平衡地表蒸散发遥感反演模型流域尺度扩展，并利用站点观测通量数据、拆分植被蒸腾比例数据以及主流遥感产品实现模型的直接和交叉验证。
研究成果以‘Application of a two source energy balance model coupled with satellite based soil moisture and thermal infrared data’为题于2023年9月发表在ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing，宋立生为第一兼通讯作者，学院徐培培老师为合作者。
论文链接：https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0924271623002253