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遥感概论实验3_地表温度反演_图文

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遥感 概论 实验 地表 温度 反演 图文
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2017/4/24 1遥感图像处理 _实验 3地表温度反演一、实验目的 通过本次实验达到如下目标: 地表温度反演计算的基本原理; 掌握地表温度反演的计算方法; 不同地物地表温度特征。2017/4/24 22017/4/24 3实验课时 3课时地表温度反演试验 地表温度作为地球环境分析的重要指标,而遥感技术作为现代重要的对地观测手段,使得基于遥感图像的地表温度反演的研究越来越多。 主要的地表温度反演方法有:大气校正法,单窗算法,单通道法等等。 本实验 介绍用辐射传输方程法对地表温度进行反演。2017/4/24 4)()( 0  =),( su d' 祄 )2 4 6 8 10 12 14 μm)W ),;,( ,,  ),( su ()( 0  = +d' 祄 )2 4 6 8 10 12 14 ,02,0μm)透过大气窗口的光谱辐射能量    dL a t mb c o s)(),;,(,)(),;,( ,,  )()( 0  = ++),( su gu d' e ( 祄 )2 4 6 8 10 12 14 ,02 ,0e 0e 0e 0e μm)]ωo s)θ(L)θ,;,θ(ρ a t   )(),;,( ,,  )()( 0  = [ ++),( so gu d' e ( 祄 )2 4 6 8 10 12 14 ,02 ,0e 0e 0e 0e μm)    dL a t mb c o s)(),;,(,)(),;,( ,,  )()( 0  = [ ++ ] ),( so gu d' e ( 祄 )2 4 6 8 10 12 14 ,02 ,0e 0e 0e 0e μm)地表温度反演基本理论 大气层顶入瞳处亮度: 普朗克定律: 未知数( 4个):2017/4/24 10       m a x m a xm         /1  ,,,  :传统方法 大气校正是根据大气影响的估计值 ( ); 通过网站获取 3参数值 ,无法通过此网站获得。  ,,,  :传统方法 地表比辐射率 估算。 根据  数据源: i nm i nm i nm a xm i nm a x )( 地表温度反演公式 M 表比辐射率(发射率),不同地物类型其 不同,其取值精度影响着地表温度反演的精度。2 7 3)1 12 :单窗算法 覃志豪等( 2001) 式中:2017/4/24 资源与环境遥感 17      4 5 8 1     地表比辐射率—大气透过率—大气温度—地表真实温度—:单窗算法 共需要计算 4个参数:2017/4/24 资源与环境遥感 18地表比辐射率—大气透过率—大气温度—地表真实温度—亮温:物体的辐射能量用同辐射量的黑体温度表示2017/4/24 资源与环境遥感 19方法 2 :单窗算法 — 步骤 1)计算亮温 根普朗克黑体辐射定律公式,利用 算。 2)计算大气透过率 3)计算大气温度 4)地表比辐射率2017/4/24 资源与环境遥感 202017/4/24 资源与环境遥感 212017/4/24 22M/反演地表温度 步骤: 1:反射波段与热红外波段采样位一样空间大小(60m), >; 2、反演地表真实反射率; 3、求解 4、地表比辐射率 5、大气上星、下行亮度及大气透过率 6、温度反演 7、温度密度分割(成图)2017/4/24 23据反演地表温度第1步:数据准备 热红外数据使用的是 经做了传感器定标、几何校正、大气校正和工程区裁剪,详细流程参考流程图。 经利用主菜单 ->采样为 60米分辨率,与 件名为: 表比辐射率计算 ( 1)植被覆盖度计算 (2)V ((, b4\M/,3波段反射率 (b1 1+(b1 .)*0+(b1 b1 (((,     D V V V V V V V V 据反演地表温度 (3)地表比辐射率计算 根据前人的研究,将遥感影像分为水体、城镇和自然表面 3种类型。本 试验 采取以下方法计算研究区地表比辐射率:水体像元的比辐射率赋值为 然表面和城镇像元的比辐射率估算则分别根据下式( 1)( 2)进行计算: εε (1) ε (2) 式中, ε (b1 )*b1 b1 ( )+(b1 ( ) +数据反演地表温度第3步:计算相同温度下黑体的辐射亮度值 大气在热红外波段的透过率 τ为 气向上辐射亮度 L↑为 (m2·m),大气向下辐射亮辐射亮度 L↓为 m2·m)。 ((254+(1(0.6*度 ,辐射率第4步:反演地表温度(1)              /1 据反演地表温度第5步:温度密度分割 选择 击 选择 加以下四个区间: 39℃ 以上,红色 35℃ 至 39℃ ,黄色 30℃ 至 35℃ ,绿色 0℃ ,蓝色2017/4/24 27据反演地表温度 (( (b1 1+(b1 .)*0+(b1 b1 ((( (b1 )*b1 b1 ( )+(b1 ( ) ((254+(1(0.6* (1)(1) 大气层顶亮温温度 地表真实温度 通过差值进行比较 理论上:真实温度大于亮温温度。2017/4/24 资源与环境遥感 30
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