资源描述：
《一个从aster数据中反演地表温度的劈窗算法_毛克彪》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、2006.5理论研究遥感信息一个从ASTER数据中反演地表温度的劈窗算法,,毛克彪,唐华俊,陈仲新,邱玉宝,覃志豪,李满春(农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室/中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081;中国科学院遥感应用研究所遥感科学国家重点实验室,北京100101;中国科学院研究生院,北京100049;南京大学国际地球系统科学研究所,江苏南京210093)摘要:根据EOS/Terra多传感器的特点,提出了
2、一个适合于ASTER数据的劈窗算法,该算法包括两个必要的参数大气透过率和比辐射率。大气透过率是通过利用MODIS的3个近红外波段反演大气水汽含量并根据大气水汽含量与热红外波段的统计关系计算得到。由于MODIS和ASTER是在同一颗星上,这种大气透过率估计方法保证了地表温度反演过程中所需大气参数的同步获取。对于比辐射率则是通过分类和JPL提高的光谱库获得。最后用大气模拟校正法对算法进行了验证,在比辐射率已知的情况下,当使用大气模型模拟得到的大气透过率时,对Planck函数优化简化后的平均精度为0.56;当大气透过率是从大气水汽含量
3、计算得到时,优化平均精度为0.58,表明该算法可行。关键词:亮度温度;地表温度;ASTER;MODIS;劈窗算法中图分类号:P237.9文献标识码:A文章编号:1000-3177(2006)87-0007-05JPL提供的ASTER光谱数据库获得。1引言2算法设计思想1999年搭载ASTER和MODIS遥感器的对地观测卫星(TERRA)发射成功,为全球和区域资源环境动态监测开辟本文的研究方法和技术路线可以概括如图1所示。一了又一个新的途径。ASTER是一个拥有15个波段的高分方面是对ASTER的波段特征进行分析,因
4、为ASTER的第辨率传感器,而MODIS是一个拥有36个波段的中分辨率传13和14波段受大气的影响最小,因此最适合于建立辐射传感器。MODIS每1~2天可获得一次全球观测数据,其飞行输方程来反演地表温度。同时对辐射传输方程中的Planck与太阳同步,每天同一区域至少可获得昼夜两景图像,并且函数进行线性简化。另一方面是利用MODIS来求算是免费接收,因此非常适合于中大尺度的区域资源环境动态ASTER热波段需要的大气透过率,即利用MODIS的中红外监测。在ASTER的15个波段中有5个是高分辨率的热红波段数据反演大气水汽含量,估计大气
5、透过率。大气透过率外波段,因而非常适合于城市和小区域的地表热量空间差异是地表温度反演中的基本参数,对反演精度有重要的影响。分析。但是,目前针对ASTER遥感数据的地表温度反演算现有的做法大多是利用研究地区内地面气象观测点的数据[1~2][3~4]法还很少,其主要原因是获得大气参数非常的困难。现来进行大气水汽含量估计,并估计大气透过率。由于地有的研究基本上是直接应用ASTER的星上亮度温度来进面气象观测是点状数据,且观测时间与ASTER数据的成像行分析。由于大气的影响,星上亮度温度与真正的地表温度时间难以匹配,所以用地面气象观测数据
6、来估计大气透过率有很大差距。因此,为了更准确地分析区域热量空间差异,通常有较大误差,因此影响地表温度反演精度。本文研究利很有必要对ASTER所观测到的亮度温度进行大气校正,反用MODIS的近红外波段数据对大气水汽含量非常敏感的演出真正的地表温度。热红外波段主要受大气水汽含量的特性,提出从同一颗星上MODIS影像数据中反演大气水汽影响,本文分析了MODIS波段特征,即MODIS具有5个可含量的方法,进而估计ASTER各像元的大气透过率,因此以反演大气水汽含量的波段。我们可以通过MODIS的近克服了过去地表温度反演中同一景图像只用一个
7、大气透过红外波段反演得到大气水汽含量,通过建立大气水汽含量与率的问题,把大气透过率的估计由一个点扩大到整个图像的热波段透过率的关系,进而可以求算ASTER热波段的大气各个像元上,即空间差异上,使地表温度反演的参数估计更透过率。同时对于比辐射率则是通过对影像分类和利用加符合实际情况。这为多传感器的综合利用提供了思路。收稿日期:2005-12-23修订日期:2006-02-15基金项目:农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室开放基金与国家自然科学基金中分辨率混合像元填图算法研究(40571101)的资助。作者简介:毛克彪(1977
8、~),男,博士生,2001年毕业东北师范大学城市规划专业,获学士学位;2004年毕业南京大学地理信息系统专业,获硕士学位,硕士学位论文被评为南京大学优秀硕士学位论文,同时被提名江苏省优秀硕士学位论文;2004年至今在中国科学院遥感所攻读博士学位。目
