دمای سطح زمین و ضریب گسیل سطح دو شاخص مهم در مطالعات مربوط به سطح زمین هستند. این شاخص‌ها، از شاخص‌های مهم در زمینه‌های تخمین بودجه انرژی، ارزیابی پوشش‌های زمینی و مطالعه انتقال گرمایی می‌باشند. هدف اصلی این تحقیق ارائه الگوریتمی جهت تخمین ضریب گسیل سطح و دمای سطح زمین از تصاویر ماهواره لندست-8 است. الگوریتم پیشنهادی جهت تعیین دمای سطح زمین، روش پنجره مجزا بر پایه‌ی باند‌های 10 و 11 سنسور حرارتی ماهواره لندست-8 می‌باشد و همچنین جهت تعیین ضریب گسیل روشی بر مبنای استفاده از شاخص NDVI ارائه‌شده است. این تحقیق از دو مرحله اصلی تشکیل‌شده است: در مرحله اول با استفاده از داده‌های شبیه‌سازی‌شده که بر اساس کتابخانه طیفی استر طراحی شدند، رگرسیون خطی بین ضریب گسیل سطح برای باند‌های10 و11 ماهواره لندست-8 با شاخص NDVI ایجاد شد. در مرحله دوم با استفاده از داده‌های شبیه‌سازی‌شده که با استفاده از MODTRAN طراحی شدند، الگوریتمی پنجره مجزا برای محاسبه دمای سطح از داده‌های ماهواره لندست-8 طراحی و ارائه شد. در پایان جهت ارزیابی روش پیشنهادی از سه مجموعه داده مستقل شبیه‌سازی‌شده، زمینی و ماهواره‌ای استفاده شد. نتایج ارزیابی با استفاده از این سه مجموعه به ترتیب خطای RMSE برابر با 21/1، 91/1 و 03/1 درجه را نشان دادند. بنابراین روش پیشنهادی، روشی مناسب و قابل‌قبول جهت تعیین دمای سطح زمین از تصاویر ماهواره‌ای لندست-8 می‌باشد.