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《陆地卫星TM6波段范围内地表比辐射率的估计_覃志豪》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、第3期,总第61期国土资源遥感No.3,20042004年9月15日REMOTESENSINGFORLAND&RESOURCESSept.,2004陆地卫星TM6波段范围内地表比辐射率的估计1,321,41,41,4覃志豪,李文娟,徐斌,陈仲新,刘佳(1.农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,北京100081;2.瑞典雨美大学空间模型中心,SE98128Kiruna;3.南京大学国际地球系统科学研究所,南京210093;4.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081)摘要:地表比辐射率是用热红外波段遥
2、感数据反演地表温度的关键参数。目前,应用陆地卫星TM6波段数据反演地表温度共有3种算法,即大气校正法、单窗算法和单通道算法。这3种算法都需要TM6波段范围内的地表比辐射率作为地表温度反演参数。本文首先简介这3种反演算法;然后着重探讨TM6波段地表比辐射率估计方法;最后,利用这一方法对山东省陵县附近农田地区进行地表比辐射率估计和地表温度反演。结果表明,该方法能获得较合理的地表温度反演结果。关键词:陆地卫星TM;地表温度;地表比辐射率;单窗算法;单通道算法中图分类号:TP753文献标识码:A文章编号:1001-070X(
3、2004)03-0028-050引言1TM6地表温度反演方法陆地卫星TM6波段主要用于地表温度和地表水目前,应用TM6波段反演地表温度共有3种算热空间差异的分析。传统利用TM6数据反演地表温法,即大气校正法、单窗算法和单通道算法。度的方法是通过大气校正法,这一方法首先需要进1.1大气校正法行大气模拟,以便从卫星高度所观测到的热辐射中大气校正法也称辐射传导方程法,该方法主要减去大气的辐射分量,从而得到地面实际的热红外根据卫星上遥感器所观测到的热辐射强度的构成来辐射量,然后考虑到地表比辐射率的响,反演出真正求解地表温度。
4、这一热辐射强度可以表达为↓↑(1)的地表温度(Kinetictemperature)。该方法操作复杂,I=[εB(Ts)+(1-ε)I]τ+I可行性较差。覃志豪等人[1,2]根据地表热辐射传导-2-1-1),根据式中,I是热辐射强度(W·m·sr·μm在TM6波段区间内的特征,提出了一个简易可行的[1,2]TM6波段的DN值计算,为已知值;ε是地表比单窗算法,用来从TM6数据中反演地表温度,这一单辐射率;B(Ts)是用Planck函数表示的黑体热辐射[3]窗算法需要3个基本参数,即地表比辐射率、大气强度,其中,Ts是
5、地表温度(K);τ是大气透射率,透射率和大气平均作用温度;Jiménez-Mu‰nozand可以用大气水分含量来估计[3];I↓和I↑分别是大[4]Sobrino提出的普适性单通道算法也可用来从TM6气的下行和上行热辐射强度,可以根据实时大气剖数据中反演地表温度,而地表比辐射率仍是这一单面探测数据,用诸如MODTRAN、LOWTRAN或6S等通道算法的关键参数。虽然国内外对地表比辐射率大气模拟程序进行模拟计算。因此,如果能知道地[5～10]已经有较多研究,但所提出的地表比辐射率测表比辐射率ε,就可以从(1)式中求解B
6、(Ts),再用公定方法大多过于繁琐,不易于实际应用。单独针对式(2)求解地表温度TM6波段而提出的地表比辐射率估计方法尚未见有Ts=K2/ln[1+K1/B(Ts)](2)发表。为了便于从TM6数据中提取地表温度信息,式中,K-2-1-1),K1=60.776(mW·cm·sr·μm2有必要对TM6波段的地表比辐射率估计方法进行深=1260.56K。由于获取实时大气剖面数据很难,入探讨。收稿日期:2003-11-11;修订日期:2003-12-15基金项目:国家973项目(2000018601)和中国农业科学院杰出人
7、才项目资助。第3期覃志豪,等:陆地卫星TM6波段范围内地表比辐射率的估计·29·↓↑因此,通常I和I是用标准大气剖面数据代替实地球表面不同区域的地表结构虽然很复杂,但从卫时大气剖面数据进行模拟估计的。这样,地表温度星像元的尺度来看,可以大体视作由3种类型构成:的反演误差就会较大,往往达2K以上。水面、城镇和自然表面。水面结构简单;城镇包括1.2单窗算法城市和村庄,主要由道路、各种建筑和房屋组成;自[1,2]覃志豪等人提出的单窗算法用如下公式反然表面主要是指各种天然陆地表面、林地和农田等。演地表温度对于地表温度反演来说
8、,自然表面通常占图像比例Ts={67.3554(C+D-1)+[0.4414(C+D)+最大,因而也是我们考虑的重点。0.4586]T6-DTa}/C(3)2.1自然表面比辐射率的估计方法式中,T6是卫星高度上遥感器所观测到的亮度实际上,组成自然表面的像元可以简单地看作是由不同比例的植被叶冠和裸土组成,即混合像元。温度(K);Ta是大气平均作用
