针对modis影像的劈窗算法研究

《针对modis影像的劈窗算法研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、Seediscussions,stats,andauthorprofilesforthispublicationat:https://www.researchgate.net/publication/216240438MODISArticle·January2005CITATIONSREADS01264authors,including:KebiaoMaoChineseAcademyofAgriculturalSciences72PUBLICATIONS568CITATIONSSEEPROFILEAllcontentfollowingthispagewasuploa

2、dedbyKebiaoMaoon31May2014.Theuserhasrequestedenhancementofthedownloadedfile.第30卷第8期武汉大学学报·信息科学版Vol.30No.82005年8月GeomaticsandInformationScienceofWuhanUniversityAug.2005文章编号:167128860(2005)0820703205文献标志码:A针对MODIS影像的劈窗算法研究1,2,32,311毛克彪覃志豪施建成宫鹏(1中国科学院遥感应用研究所,北京市朝阳区大屯路,100101)(2国家农业部资源遥感与数字农业重点实验室,北京

3、市中关村南大街,100081)(3南京大学国际地球系统科学研究所,南京市汉口路,210093)摘要:在分析热红外遥感和现有的劈窗算法的理论基础上,针对MODIS数据对劈窗算法进行了推导。通过对热辐射强度和温度之间的关系计算,对Planck函数进行了线性简化,同时分析了MODIS的波段设置特点。MODIS的近红外波段适宜于反演大气水汽含量,而大气透过率主要从MODIS的近红外波段数据反演得到大气水汽含量,并进而根据水汽含量与大气透过率的关系来进行估算。通过MODIS的可见光波段、近红外和中红外波段数据,完全可以获得地表温度反演所需要的基本参数,从而形成了针对MODIS数据的地表温度反演的劈

4、窗算法。最后以环渤海地区为实验区,对本文提出的方法进行了实际应用分析。关键词:LST;MODIS;劈窗算法;透过率中图法分类号:TP753;P237.3地表能量交换信息的获取是监测区域资源环杂的求解问题。境变化的一个重要环节。地表温度是地表能量平为了定量地确定构成要素在地表温度反演过衡的决定因素之一。因此,获取区域地表温度空程中的相对作用,有必要引用黑体的辐射理论,明间差异,并进而分析其对区域资源环境变化的影确热辐射与相应温度的关系。对于一个黑体,其响,是区域资源环境动态监测的重要内容。辐射强度与温度和波长有直接关系,可用Planck劈窗算法主要是针对NOAA/AVHRR的第辐射函数来表

5、示:[1～5]24、5热红外波段提出来的。本文针对MO2hcBλ(T)=5hc/λkT(1)λ(e-1)DIS数据的特点,把用于AVHRR的劈窗算法改-2-1式中,Bλ是黑体光谱的发射率(W·m·sr·进成适合于MODIS数据的劈窗算法,特别是针-1μm);λ是波长;k是波尔兹曼常数;c是光速。对MODIS的波段特征,对其参数进行了确定。然后根据式(1)将地表温度Ts计算出来:c21劈窗算法的理论基础T=(2)c1λln5+1λBλ(T)劈窗算法以地表热辐射传导方程为基础,通2式中,c1、c2为常数,c1=hc,c2=hc/k。黑体是一过对两个热红外通道的数据建立方程来反演地表种理想物体

6、,自然界中不存在这样的物体,大多数温度。传导方程描述了卫星遥感所观测到的热辐是灰体。因此,为了研究的方便,需要引进比辐射射总强度,不仅有来自地表的热辐射成分,而且还率的概念。比辐射率通常又称发射率,用ε(T,有来自大气的向上和向下的热辐射成分。这些热λ)表示。定义为物体在温度T、波长λ处的辐射辐射成分在穿过大气层到达传感器的过程中,还出射度MS(T,λ)与同温度、同波长下的黑体辐射受到大气层的吸收作用的影响而减弱。同时,地出射度MB(T,λ)的比值,即表和大气的热辐射也在这一过程中产生不可忽略MS(T,λ)ε(T,λ)=(3)的影响。因此,地表温度的演算实际上是一个复MB(T,λ)收稿日

7、期:2005204228。项目来源:国家973计划资助项目(2001CB309404);国家自然科学基金资助项目(90302008)。704武汉大学学报·信息科学版2005年8月比辐射率是一个比值,因此没有单位。ε取其中,Ts为地表温度;Ti为卫星观测到通道i的亮值在0～1之间,是波长λ的函数。许多学者在考度温度;τi(θ)是通道i的大气透过率;Bi(Ti)是卫虑不同大气的条件下,对辐射传输方程进行了不星高度通道i的辐射强度;Bi(