La aplicación de estimaciones de temperatura del dosel menos la temperatura del aire (Tc-Ta) obtenidas por teledetección para detectar el estrés hídrico en cultivos puede ser limitada en regiones semiáridas, debido a la falta de cobertura total del suelo (GC) en etapas críticas de agua para los cultivos. Así, el fondo del suelo puede restringir la interpretación del estrés hídrico mediante teledetección térmica. Para la GC parcial, la combinación de la temperatura del dosel de la planta y la temperatura del suelo circundante en un píxel de imagen se expresa como temperatura de superficie (Ts). El brillo del suelo (SB) para una escena de imagen varía con la humedad del suelo superficial. Este estudio evalúa SB, GC y Ts-Ta y determina un enfoque de fusión para evaluar el estrés hídrico en cultivos. El estudio se llevó a cabo (2007 y 2008) a escala comercial, en un sitio de investigación irrigado por pivote central en las Llanuras Altas de Texas. Se adquirieron imágenes aéreas de alta resolución (rojo, infrarrojo cercano y térmico) en días despejados. La GC y el SB se derivaron utilizando el enfoque del Índice de Vegetación Perpendicular. El Ts-Ta se derivó utilizando una serie de sensores de Ts en el suelo, imágenes térmicas y la temperatura del aire de la estación meteorológica. El Ts-Ta, la GC y el SB se fusionaron utilizando el método de matiz, saturación e intensidad, respectivamente. Los resultados mostraron que este método puede utilizarse para evaluar el estrés hídrico en relación con las parcelas de riego diferencial y el rendimiento correspondiente sin necesidad de cálculos adicionales de balance energético para el estrés hídrico en condiciones de GC parcial.