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1、利用单通道算法对MERSI数据进行地表温度的反演研究摘要选取2008年8月16日MERSI1km遥感数据,以新民为中心截取170×170像元区域作为研究区,选用具有普适性的单通道算法对其进行地表温度的反演。结果表明:MERSILST数值低于观测值12k左右,低于MODISLST18k左右。虽然MERSILST反演结果未能达到理想偏差范围,但是反演温度的趋势与实际观测值和MODISLST趋势基本一致,最高值均出现在康平,最低值则都出现在本溪。 关键词单通道算法;MERSI数据;地表比辐射率;大气水汽含量;地表温度 中图分类号TP79ERSI数据反演的地表温度作出效
2、果评价,采用同一时间段的MODIS数据用劈窗算法反演地表温度和气象站观测的日平均地温,选取辽宁省内8个县市区(表1),比较MERSILST、MODISLST以及地面观测站观测的日平均地表温度。 通过表1、图3可以得出以下结论:MERSI数据反演的温度普遍低于MODIS数据反演的地表温;MODIS数据高于地面观测站所测的的日平均值;MERSILST,MODIS数据反演的LST和观测站日平均温度趋势基本一致;MODISLST与地面观测站观测的日平均温度平均差5.96K;MODISLST与MERSILST平均差值为18.15K;观测站观测的日平均温与MERSILST平均
3、差值为12.19K;地面观测值最大值为305.11K,MERSILST最大值为295.17K,MODISLST最大值为310.72K,均出现在康平;地面观测值最小值为298.0K,MERSILST最小值为285.81,MODISLST最小值为307.52K,均出现在本溪。 3.2误差的分析 通过反演得到的辽宁地区陆面温度影像图和表可以知道,不同算法反演得到的结果有一定的差异。这可能跟各算法涉及的误差来源有关。为了比较各算法的反演精度,从误(下转第288页) 差来源定性地分析了各算法的结果误差。 (1)传感器本身特性所带来的误差(宽波段到单波段的假设、校准),
4、大气水蒸汽含量所带来的误差和地表比辐射率估计方法产生的误差。用相同时间段北京时间上午10时25分的MERSI数据和MODIS数据计算的NDVI、MERSI的NDVImax=0.75184和NDVImin=0.12629。而MODISNDVImax=0.69943和NDVImin=0.046954。由于所用的阈值不同,得到的地表比辐射率也存在一定的差异,但数值大体一直集中在0.4～0.6之间。大气水汽含量基本一致。MERSI的大气水汽含量ODIS的大气水汽含量6数据和AVHRR中得到验证,所用参数并未调整。而研究区包含大量农田区域,下垫面简单,地表物单一,但是也同样包
5、含城市部分,城市由于表面多是反射率较高的材料使得温度变化相对林地和耕地更大,由于热岛效应及其他因素的影响复杂,所以存在误差。 4结语 单通道算法需要大气水汽含量和地表比辐射率这2个重要的参量。普适性单通道算法应用于LandsatTM遥感数据地表温度的反演已得到广泛认可。其中的参量大气水汽含量通常根据近地面气温条件用经验值法进行估算,但是MERSI遥感数据与MODIS具有相同的水汽吸收波段和大气窗口波段,参照MODIS大气水汽含量计算方法,采用大气水汽吸收波段(Band18)数据和大气窗口波段(Band16)数据计算MERSI的大气水汽含量,MERSI的大气水汽含
6、量6,采用NDVI阈值法,MERSI的NDVImax=0.75184和NDVImin=0.12629,数值基本集中在0.4～0.6之间。地表比辐射率εmax=0.983,εmin=0.962,平均值为0.981。为了定量的分析MERSILST反演效果,以MODIS、LST作为参考,比较MODISLST、MERSILST和地面观测站测得的日平均温度,结果表明,MERSILST低于MODISLST18℃左右,MERSILST低于观测站数值12K左右,但各站点温度趋势基本一致。虽然MERSI的反演结果与MODISLST相差10K以上,但是各个站点的相差值均衡,反演趋势基本
7、一致。最高温度均出现在康平,最低温度则都出现在本溪。中国.l.编辑整理。转 5
