基于etm熱紅外波段的鄭州地區(qū)地表溫度反演算法研究-免費(fèi)閱讀
【正文】 反演結(jié)果本文的溫度反演是基于遙感軟件ENVI環(huán)境下實(shí)現(xiàn)。覃志豪大氣平均作用溫度的近似估計(jì)分為四種:USA 1976平均大氣，Ta=+ 熱帶平均大氣，Ta = + T0中緯度夏季大氣，Ta= + T0中緯度冬季大氣，Ta = + T0式中，T。之所以進(jìn)行影像配準(zhǔn)，是因?yàn)楸菊撐脑谘芯恐行枰玫蕉鄠€(gè)時(shí)期的遙感影像。對(duì)HRMSI的設(shè)計(jì)是從1992年9月開(kāi)始的，但再次由于財(cái)政上的困難和政策等方面的原因，HRMSI于1994年5月停止研究。表41 TM的最小、最大輻射亮度波段最小/最大輻射亮度波段寬度1234567 Landsat 7 和ETM+介紹7號(hào)衛(wèi)星僅搭載ETM+ (Enhanced Thematic Mapper)，為改進(jìn)增強(qiáng)的專(zhuān)題制圖儀。其中Landsat TM/ETM和ASTER因?yàn)槠浞直媛时容^高從而得到了廣泛的應(yīng)用。3405539。之間。還可以用來(lái)研究城市風(fēng)場(chǎng)的變化規(guī)律，建立大氣污染與溫度場(chǎng)的關(guān)系。（3）采用熱紅外圖像的溫度數(shù)據(jù)與常規(guī)地面監(jiān)測(cè)方法相結(jié)合，可以加深城市氣象研究工作。這樣，就可通過(guò)遙感獲取地表的有關(guān)信息，求算出熱慣量及熱慣量與土壤水分含量之間的相關(guān)關(guān)系，從而達(dá)到監(jiān)測(cè)土壤水分狀況和干早發(fā)生、發(fā)展趨勢(shì)的目的。用紅外遙感方法監(jiān)測(cè)土壤水分和干早的研究始于上世紀(jì)70年代。1988年，前蘇聯(lián)學(xué)者Gorny, Tronin等分析中亞地區(qū)的地震衛(wèi)星熱紅外遙感圖像時(shí)意外發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)的一些中強(qiáng)地震(Ms≧)震前，衛(wèi)星紅外圖像上存在熱異?，F(xiàn)象，且與斷裂構(gòu)造的活動(dòng)有關(guān)。然而大氣下行輻射效應(yīng)的精確修正又依賴(lài)地表比輻射率己知比輻射率又要事先知道陸面溫度，這樣就構(gòu)成了一個(gè)死循環(huán)。驗(yàn)證表明，該方法的地表溫度演算精度較高。對(duì)于TM熱紅外數(shù)據(jù)，如果能夠獲取衛(wèi)星過(guò)境時(shí)的大氣輪廓線(xiàn)數(shù)據(jù)則可利用MODTRAN軟件對(duì)大氣輪廓線(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬大氣得到大氣參數(shù)然后利用輻射傳輸方程計(jì)算出比較準(zhǔn)確的地表溫度，同時(shí)還可以與地表觀(guān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比驗(yàn)證反演精度。目前利用TM/ETM+熱紅外波段(TM6)反演地表溫度主要有三種方法:1輻射傳輸方程法輻射傳輸方程法又稱(chēng)大氣校正法，該方法主要根據(jù)衛(wèi)星上遙感器所觀(guān)測(cè)到的熱輻射強(qiáng)度的構(gòu)成來(lái)求算地表溫度。CC2為玻爾曼常數(shù)。分窗算法是在光譜信息上進(jìn)行研究得到的有效方法。 常見(jiàn)反演方法自上世紀(jì)60年代初期發(fā)射TIROSII以來(lái)，利用衛(wèi)星數(shù)據(jù)反演地表溫度，探討衛(wèi)星熱通道數(shù)據(jù)的理論及實(shí)際應(yīng)用方法己成為遙感科學(xué)的一個(gè)重要研究領(lǐng)域。E(λ，T)只是溫度和波長(zhǎng)的函數(shù)，與物體的性質(zhì)無(wú)關(guān)。本文以鄭州市和開(kāi)封市為研究地區(qū)，使用2001年5月10日的Landsat7ETM+和熱紅外遙感數(shù)據(jù)，運(yùn)用單窗算法反演研究區(qū)的地表溫度，通過(guò)反演地表溫度揭示研究區(qū)地溫的真實(shí)分布和變化特點(diǎn)。 monowindow algorithm目 錄1 緒論 1 研究意義 12 基于地表溫度的遙感反演方法 1 理論基礎(chǔ) 1 基爾霍夫定律 1 普朗克定律 2 常見(jiàn)反演方法 23 熱紅外遙感的應(yīng)用 4 熱紅外遙感資料在地震預(yù)報(bào)中的應(yīng)用 4 熱紅外遙感技術(shù)在旱情監(jiān)測(cè)的應(yīng)用 5 熱紅外遙感在城市環(huán)境中的應(yīng)用 54 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)預(yù)處理 6 研究區(qū)范圍及概況 6 數(shù)據(jù)預(yù)處理 8 遙感數(shù)據(jù)源的選擇及非遙感資料的收集 8 Landsat 7 和ETM+介紹 9 遙感數(shù)據(jù)的預(yù)處理 10 單窗算法反演地表溫度 12 大氣等效溫度和大氣透射率 12 大氣透過(guò)率的估計(jì) 12 反演結(jié)果 135 結(jié)論 16參考文獻(xiàn) 17致 謝 18171 緒論 研究意義地表溫度是區(qū)域和全球尺度上陸地表面物理過(guò)程的一個(gè)關(guān)鍵參數(shù)，是地球表面能量平衡和溫室效應(yīng)的良好指示計(jì)，綜合了地氣間相互作用的結(jié)果在氣候、水文、生態(tài)、軍事和生物地球化學(xué)等研究領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。基于ETM+熱紅外波段的鄭州地區(qū)地表溫度反演算法研究摘 要陸地表面溫度在地一氣相互作用過(guò)程中扮演著十分重要的角色，是全球變化研究的關(guān)鍵參數(shù)，對(duì)水文、生態(tài)、環(huán)境和生物地球化學(xué)等研究有重要意義，并且在農(nóng)業(yè)氣象、熱慣量計(jì)算等方面也有重要的應(yīng)用價(jià)值，定量精確反演陸面溫度的成果將推動(dòng)旱災(zāi)預(yù)報(bào)和作物缺水研究、農(nóng)作物產(chǎn)量估算、數(shù)值天氣預(yù)報(bào)、全球氣候變化和全球碳平衡等領(lǐng)域研究的進(jìn)展。從學(xué)科發(fā)展角度看，利用遙感實(shí)現(xiàn)對(duì)城市地表溫度的快速反演從而可以反映城市熱島效應(yīng)的空間特征及變化過(guò)程，可以大幅度提高城市尤其是大城市地表過(guò)程參數(shù)(地表溫度)的范圍和精度。2 基于地表溫度的遙感反演方法 理論基礎(chǔ)所有的物質(zhì)，只要其溫度超過(guò)絕對(duì)零度，就會(huì)不斷發(fā)射紅外輻射。 (式21)這就是基爾霍夫定律。目前從遙感熱通道數(shù)據(jù)反演地表溫度的方法可分為兩類(lèi):實(shí)驗(yàn)方法和理論計(jì)算方法。:和ZhaoliangLi[2]通過(guò)研究把該算法從海面溫度（SST，Sea Surface Temperature）遙感引入到陸地表面溫度(Land Surface Temperature)遙感。A0 、A1 、A2是由大氣狀況，觀(guān)測(cè)角及地表比輻射率所決定的系數(shù)，對(duì)于不同算法其系數(shù)的確定有所區(qū)別。方程表示為： (式26)在式26中，I是熱輻射強(qiáng)度：是地表比輻射率。2單窗算法單窗算法(Monowindow Algorithm)適用于只有一個(gè)熱波段的遙感數(shù)據(jù)，主要用于TM 6和ETM+數(shù)據(jù)進(jìn)行地表溫度反演。當(dāng)參數(shù)估計(jì)沒(méi)有誤差時(shí)， ℃，在參數(shù)估計(jì)有適度誤差時(shí)，演算精度仍達(dá)1 .1℃。要得到地表。在活動(dòng)斷層表面存在著穩(wěn)定和不穩(wěn)定的熱紅外輻射異常，異常增溫可達(dá)到幾度的量級(jí)，異常的形態(tài)為線(xiàn)性條帶。1978年熱容量制圖衛(wèi)星(HCMM)的發(fā)射成功，以及具有獲得高分辨率圖像能力的TIROSS和NOAH系列氣象衛(wèi)星的相繼運(yùn)行，使得大規(guī)模地研究和應(yīng)用熱紅外技術(shù)遙感監(jiān)測(cè)土壤水分和干早成為可能。 熱紅外遙感在城市環(huán)境中的應(yīng)用（1）地表水體熱污染調(diào)查隨著城市化的發(fā)展，工業(yè)廢水和居民排污量與日劇增，城市地表水體的污染日益嚴(yán)重，常規(guī)地面調(diào)查方法已不能適應(yīng)治理工作的需要，應(yīng)用熱紅外遙感技術(shù)在水體調(diào)查方面解決了以下問(wèn)題:發(fā)現(xiàn)熱源點(diǎn)和排污口。根據(jù)溫度場(chǎng)圖像可以更合理的布置地面氣象觀(guān)測(cè)站點(diǎn)。4 研究區(qū)概況及數(shù)據(jù)預(yù)處理 研究區(qū)范圍及概況鄭州市是河南省省會(huì)，位于河南省中部偏北，北臨黃河，西依n山，東南為廣闊的黃淮平原。研究區(qū)的西南和西北為侵蝕黃土丘陵地區(qū)，在鄺山區(qū)和金水區(qū)有洼地分布，其余為沖積平原區(qū)。開(kāi)封市距離省會(huì)鄭州市70km。尤其是Lands
環(huán)評(píng)公示相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1