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考虑土壤水分影响的比辐射率方法在地表温度反演中的应用 总被引：1，自引：0，他引：1
《资源科学》2017,(8)
地表比辐射率是确定地表长波能量平衡的一个关键参数,也是影响地表温度反演的主要因素,因此比辐射率的精确测定具有重要意义。地表比辐射率除了受地表覆盖类型的影响,与土壤水分含量也密切相关。本文针对MODIS通用分裂窗算法和Landsat TM/ETM+单窗算法,根据Mira等建立的土壤含水量和土壤比辐射率的经验模型,利用SMEX04试验中Arizona研究区的遥感数据和地面观测数据,探讨考虑土壤水分影响后的比辐射率信息在地表温度反演中是否能够提高其反演精度。研究结果表明:利用考虑土壤水分影响后的比辐射率所反演的地表温度平均误差(ME)和均方根误差(RMSE)均低于比辐射率未考虑土壤水分影响反演的地表温度,其中通用分裂窗算法反演的地表温度ME降低了1.0~1.5K,RMSE降低了0.4~0.8K;单窗算法反演的地表温度ME降低了0.7K,RMSE降低了0.9K。因此,基于土壤比辐射率与土壤水分关系模型的比辐射率修正方法能够提高地表温度的反演精度,并且敏感性分析的结果表明目前土壤水分遥感数据0.04cm~3 /cm~3 的误差对本文使用的考虑土壤水分获取地表比辐射率进而反演地表温度的方法影响不明显。 相似文献
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正遥感科学本身就带有交叉学科的胎记,要做研究本非易事,而地表温度热红外遥感反演作为遥感地学分析的一个重要研究领域,其研究难度更是剧增。地表温度可以形象地理解为地球的"皮肤"温度。要获知全球的地表温度,一般通过卫星获取地面的辐射能量进而用物理的方法反演。如果要更精准地为地球测"体温",研究者就需要针对不同的气候条件、地表形态甚至观测时间、观测角度等展开系列研究,这些难题就像一道道关卡横在相关 相似文献
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利用航空、航天平台热红外模拟遥感器——红外辐射计观测的资料对非均匀下垫面地表温度空间变异性进行分析，结果表明下垫面不均匀性越强，地表温度的空间变化曲线波动就越大，说明目前用一个点的地表温度观测值来表示一个遥感空间分辨率像元的地表温度值是不合理的。红外辐射计是对遥感反演地表温度的精度进行验证的手段之一，其特点是视场角小(6°)。通过对小视场红外辐射计获取的地表温度采用简单的算术平均来代表整个像元的总体温度，与Landsat/TM数据源反演的像元地表温度进行对比，结果表明两者之间有一定的差异。造成这种差异的主要原因是遥感数据源获取的红外辐射强度是一个像元中所有地物辐射的综合结果，不是像元内所有地物各自辐射能量的简单算术平均。本文的创新之处在于是野外观测和试验数据入手，深入分析数据，所得到的结论可以为其他从事相关工作的人员提供很好的参考与借鉴。 相似文献
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运用热惯量估算大气下行长波辐射的遥感方法——以Landsat/TM为例 总被引：1，自引：2，他引：1
利用2004年北京小汤山精准农业示范基地星地同步试验中获取的自动气象站和红外辐射计观测资料，建立Landsat卫星过境时刻地表辐射温度T和空气温度T0的关系式，利用北京21个常规气象站观测资料，以及2004年5景TM图像，建立热惯量与大气水汽压的经验关系式，将获取的两个关系式代入得到广泛引用的Izionmon(2003)晴天大气下行辐射估算模型中，率先提出了根据像元的热惯量、地表辐射温度等遥感参数反演像元大气下行辐射的空间估算模型。通过利用实际测量值，对一个点的大气下行辐射估算值反演的地表净辐射通量和利用逐个像元估算的大气下行辐射估算值反演结果精度验证表明：利用逐个像元的大气下行辐射值估算地表净辐射通量，比利用单一大气下行辐射值来估算，精度提高了9.5％。这表明利用热惯量和地表辐射温度等遥感参数来估算非遥感参数大气下行辐射的思路是可行的，而且有应用前景。 相似文献
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基于辐射传导方程的三峡库区腹地地表温度的遥感反演 总被引：2，自引：0，他引：2
利用Landsat-5 TM影像,采用辐射传导方程对三峡库区腹地的地表温度进行了反演。在辐射传导方程中,对于地表比辐射率的估算,考虑到库区腹地复杂的地形和地表覆被类型的多样性,采用结合地形、水、建筑和自然表面等因素作用的经验公式进行。结果表明:①地表温度随海拔的升高呈降低趋势,其空间展布与山脉走向一致;②不同的地表覆被格局下,近地面水热交换差异较大,地表温度作为其中重要的参数也展现出显著的异质性,呈现建筑＞自然表面＞水体的基本格局。在相同海拔高度下,地表温度的高低主要取决于地表覆被的类型及其转换;③同一覆被类型间在不同海拔下的地表温度间的变化幅度因覆被类型的不同而差异显著,但随海拔的升高而降低具有显著的垂直变化规律;④验证点反演出的地表温度均是介于最低与最高气温之间的,与植被覆盖度较高区域的地表温度和气温间的关系非常接近。奉节和万县的地表温度反演值均显著高于相应站点同日平均气温,尤其是万县站高出值达7.46 ℃,主要源于站点位于城区内部,地表覆被中建筑所占比重较大,使得反演值明显高于日平均气温。地表温度的遥感反演值符合地表水热关系和垂直温度梯度规律。 相似文献
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土地覆盖是影响地表温度重要因素之一。研究快速城市化地区土地覆盖与温度变化之间关系具有重要意义。文章通过多时段的遥感数据,研究了长沙市土地覆盖类型的变化情况,并结合LANDSAT5的热红外波段反演了地表温度,通过遥感与GIS技术结合,分析1996-2009年长沙地区土地覆盖变化及地表温度响应,结果表明：1996-2009年间长沙市城市建设用地增幅为54.47%,耕地数量较1996年减少了16.83%。伴随着土地覆盖的剧烈变化,各用地类型的地表温度均有不同程度的增加。其中：城市、建设用地、林地、水田、旱地、未利用的地表覆盖温度分别增加了1.16、1.33、1.22、2.73、0.01摄氏度。 相似文献
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地表遥感蒸散发模型研究进展 总被引：3，自引：0，他引：3
蒸散发(Evapotranspiration,ET)包括植被蒸腾与土壤蒸发,是地表能量平衡与水量平衡的重要组成部分,也是陆面过程研究的关键参数。卫星遥感技术的兴起,使获取大尺度非均匀下垫面的地表特征参数成为可能,一系列旨在精确估算地表实际蒸散量的遥感模型由此应运而生,以满足局地、区域乃至全球尺度蒸散发估算的需求。通过分析净辐射通量和地表与近地面大气层湍流热通量交换的方式,将遥感蒸散发模型分为单层模型和双层模型,总结其模型原理,讨论典型模型的优缺点及适用条件,分析蒸散发反演存在的遥感模型精度的图像范围依赖性和分辨率依赖性、时间尺度扩展及不确定性、模型验证以及地表辐射温度和阻抗5个问题。指出今后应加强地表温度反演精度、时间尺度扩展、有云日地表蒸散发、地面观测等方面的研究。 相似文献
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本文以中国北方典型的重工业城市沈阳市为研究区。选取2016年8月28日Landsat8卫星遥感影像数据,通过影像数据预处理后采用大气校正算法反演地表温度。分析沈阳市地表温度分布特征。并且分析沈阳市热岛强度分布的特征。结果表明:沈阳市全区热岛效应并不明显,以绿岛为主,但沈阳市内五区热岛效应明显,80%的区域受到城市热岛效应的影响,地表温度明显高于其他区域。热岛强度由市内五区向郊县逐渐降低;沈阳市地表温度与NDVI呈负相关,与NDBI、NDBSI呈正相关。 相似文献
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地表温度(land surface temperature, LST)地表物理状态过程中的一个重要参数,目前反演高精度地表温度是一个重要的研究目标。本文根据热辐射传输方程,利用空间分辨率30m Landsat8传感器的热红外数据反演地表温度,并利用泛克里金插值法对反演温度的结果进行尺度转换,获取2 m分辨率的地表温度数据。本文以广东省河源市东江林场为例,对2013年10月21日、2014年10月24日及2015年10月27日的Landsat8进行温度反演,对其反演结果进行泛克里金插值,最终获取2 m高空间分辨率的温度数据。本文以广州东江林场2013年10月21日、2014年10月24日和2015年10月27日获取的landsat8为例,为了检验地表温度数据的尺度转换的合理性,本文利用莫兰系数和夏皮洛-威尔逊检验法检验地表温度是否空间自相关性以及是否为正态分布。三帧温度结果的莫兰系数分别是0.96,0.96,0.97,表明该三帧温度数据空间自相关;由夏皮洛-威尔逊检验法获取的p值分别为0.1857,0.09968,0.08534,均大于0.05,温度数据服从正态分布。对2015年泛克里金插值前后的温度值与实测温度进行比较,平均误差系数减少了5.63%。由此可见,本文利用泛克里金法插值法对Landsat8反演的温度进行尺度转换后获得的结果更为合理。 相似文献
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城市热环境与土地利用类型格局的相关性分析——以长春市为例 总被引：6，自引：1，他引：5
基于遥感数据和GIS空间分析方法,反演长春市的地表温度,分析长春市城市热场分布的空间格局,定量描述了不同土地利用类型面积比例地表温度特征,探讨不同土地利用类型的空间组合格局对城市热环境的影响。结论如下：①长春市存在明显的热岛效应,在城市热岛内部,地表温度差异也很显著;②不同城市土地利用类型上的地表温度具有明显差异,各土地利用类型地表温度平均值排序为：工业用地>道路用地>商业用地>住宅用地>公共建筑>其他用地>公共设施>绿地>水域;③土地利用类型空间格局影响城市热环境,随着500m×500m格网内所占面积比例的升高,不同用地类型的平均地表温度呈现出显著差异;④植被和水域在缓解城市热岛效应方面起到关键性作用,含有绿地或水域的格网,随着二者面积比的增加,地表温度逐渐降低,温度降低的过程可以用线性方程模拟。 相似文献
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在全球环境变化的背景下,区域及全球尺度地表参数和能量循环的研究中迫切需要大范围、高精度的观测数据。随着遥感技术的迅速发展,遥感已经具备在全球尺度上精确监测地球系统中诸多要素的能力。特别是星载微波遥感系统,具备全天时、全天候的观测能力,且对多种地表要素特性十分敏感,已广泛应用在全球积雪、土壤水分与植被等地表要素的监测和定量反演之中。精确的微波机理模型是理解遥感观测、发展遥感反演算法以及提高数据同化系统中观测算子精度的基础和关键。近30年来,研究人员基于电磁辐射和散射理论及微波辐射传输方程,针对不同传感器参数特性进行了大量卓有成效的研究,建立了从单散射体、随机粗糙表面到积雪、植被等典型地物的微波散射、辐射机理模型,广泛应用于微波观测模拟和反演。文章对这一系列微波机理模型的研究进展进行了系统的介绍和评述。随着遥感数据的不断丰富和遥感建模及反演理论的深入发展,包括微波遥感在内的遥感手段将为地球系统的研究及应用发挥更为重要的作用。 相似文献
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运用表观热惯量遥感地表蒸散——以河北省易县崇陵流域为例 总被引：1，自引：0，他引：1
现有遥感地表蒸散的方法是基于地表热量平衡方程,先求出地表净辐射通量、土壤热通量和显热通量,再用余项法求出潜热通量。地表净辐射通量和显热通量的计算需空气温度、风速和地表粗糙度等非遥感参数,并且涉及到空间插值问题,由此增加了估算的复杂性并降低了估算的精度。引入反映地物固有热特性的物理参数一表现热惯量,结合地表辐射温度,充分利用遥感较易获取的这两个参数来估算地表蒸散,可弥补上述不足。利用河北省易县崇陵流域卫星过境同步观测的地面资料,以2007年5月28日过境的LANDSAT／TM作为数据源,尝试利用表现热惯量来遥感地表蒸散的新途径。首先根据像元表现热惯量和地表辐射温度等遥感参数反演出像元的大气下行辐射,进而估算出地表净辐射通量;其次,利用表现热惯量估算出波文比,再根据波文比时地表净辐射通量进行切割,然后代入地表热量平衡方程中,直接估算出地表潜热通量;最后,计算出崇陵流域日地表蒸散量,并获取其空间分布图。这种方法避开了估算显热通量的中闻环节,可操作性更强。 相似文献
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综述水体波谱监测研究的现状及发展状况。在论述地表水体的光谱特征基础上,阐述了水质波谱遥感监测的基本原理,分析了水质波谱反演的方法;较为详细地介绍了典型的水质可遥感指标;最后提出了该领域发展存在的主要问题,并展望了其发展方向。 相似文献