针对利用单一时相热红外遥感技术对地热探测不稳定的问题,笔者等提出基于地热单元的多时相热红外遥感技术的地热异常探测方法。首先,基于Landsat-8遥感影像数据地温反演信息,从全局阈值和地热单元分块阈值的角度提取温度异常区;其次,通过对2017年至2021年冬季基于地热单元的地温异常结果进行主成分分析,实现多时相地温异常区的探测;最后,结合断裂构造、DEM、地表覆盖等复合信息进行综合分析圈定地热异常范围。在汤阴断陷(安阳段)研究区内,利用基于多时相Landsat-8卫星影像提出方法共圈定10处地热靶区。与野外测井浅层水温数据得到的地热位置对比发现,两种方法圈定地热异常区具有较高的一致性,验证了方法的可靠性。实验表明,与单一时相热红外遥感技术进行地热异常探测方法相比,提出方法可融合多时相信息,消除单一时相探测的不稳定性,有助于提高利用热红外遥感技术进行地热异常区提取的精度和可靠性。