El índice de estrés hídrico de los cultivos basado en la temperatura (CWSI) puede reflejar con precisión la magnitud del déficit hídrico de los cultivos. Como un portador ideal de termómetros a bordo para monitorear la temperatura del dosel (T), los sistemas de riego de pivote central (CPIS) han sido ampliamente utilizados en la irrigación de precisión. Sin embargo, la determinación de umbrales de CWSI confiables para iniciar los CPIS sigue siendo un desafío para un sistema de cultivo de trigo de invierno-maíz de verano en la Llanura del Norte de China (NCP). Para abordar este problema, se llevaron a cabo experimentos de campo para investigar los efectos de los umbrales de CWSI en el rendimiento de grano (GY) y la eficiencia del uso del agua (WUE) del trigo de invierno y el maíz de verano en la NCP. Los resultados muestran que se ajustaron funciones lineales positivas a las relaciones entre CWSI y la temperatura del dosel menos la temperatura del aire (T - T) (> 0.695), y entre la evapotranspiración del cultivo (ET) y T (> 0.548) para ambos cultivos. Para que el análisis sea comparable, los datos de GY y WUE se normalizaron a un rango de 0.0 a 1.0, correspondiente al rango de CWSI. Con el aumento de CWSI, se observó una relación lineal positiva para WUE (= 0.873), mientras que se encontró una relación inversa significativa para el GY (= 0.915) del trigo de invierno. Se ajustaron funciones cuadráticas tanto para el GY (= 0.856) como para el WUE (= 0.629) del maíz de verano. Al resolver los valores cruzados de las dos funciones de GY y WUE para cada cultivo, se propusieron umbrales de CWSI de 0.322 para el trigo de invierno y 0.299 para el maíz de verano, correspondientes a un valor umbral de T - T de 0.925 y 0.498 grados Celsius, respectivamente. Concluimos que los agricultores pueden lograr los objetivos duales de alto GY y alta WUE utilizando los umbrales óptimos propuestos para un sistema de cultivo de trigo de invierno-maíz de verano en la NCP.