本文關(guān)鍵詞：異質(zhì)性下墊面衛(wèi)星遙感地表溫度驗(yàn)證方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：遙感獲取的地表溫度(簡稱遙感地表溫度)作為地氣能量交換,土壤蒸散發(fā),農(nóng)作物估產(chǎn),環(huán)境監(jiān)測等研究領(lǐng)域的重要輸入數(shù)據(jù),其精度高低直接或間接地影響著研究結(jié)果的可靠性。但受限于地面實(shí)測數(shù)據(jù)測量的空間范圍較小、代表性較弱的弱點(diǎn),驗(yàn)證遙感地表溫度的精度,尤其在異質(zhì)性下墊面的精度時(shí),會受到尺度效應(yīng)的顯著影響。此外驗(yàn)證地表溫度還會受到地面試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地表溫度時(shí)所使用的方法和處理過程的影響,試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的精度也會直接影響遙感地表溫度驗(yàn)證。因此地表溫度驗(yàn)證過程是由多個(gè)環(huán)節(jié)組成的,在考慮尺度效應(yīng)的同時(shí)也不能忽略用于驗(yàn)證地表溫度所使用的試驗(yàn)數(shù)據(jù)的精度。本文以黑河下游額濟(jì)納旗東北部稀疏植被覆蓋區(qū)為研究區(qū),以2014年7-8月在該地區(qū)進(jìn)行地面試驗(yàn)所獲取的熱紅外輻射數(shù)據(jù)、該地區(qū)四分量長波輻射數(shù)據(jù)、組分發(fā)射率以及多種衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)等為主要研究數(shù)據(jù),對多種儀器測量的試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為地表溫度的方法、組分溫度提取方法以及提升小范圍測量數(shù)據(jù)的空間代表性的方法進(jìn)行了研究。試驗(yàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換方法的研究中主要考慮大氣因素的影響,本文使用中分辨率成像光譜儀(MODIS,Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer)的大氣廓線產(chǎn)品對不同觀測角度、地面?zhèn)鞲衅骷茉O(shè)高度以及波段范圍的大氣透過率、上行和下行輻射進(jìn)行了精細(xì)的模擬。使用四分量下行長波輻射數(shù)據(jù)和大氣參數(shù)模擬結(jié)果建立了8-14μm范圍內(nèi)高時(shí)間分辨率的大氣下行輻射的估算方法。模擬發(fā)現(xiàn)對于四分量凈輻射傳感器測量的長波輻射,其所受大氣透過率和大氣上行輻射影響較大,6m高度時(shí)的大氣上行輻射可達(dá)40-80W/m2,大氣透過率則只有80%左右,當(dāng)高度增加到24m時(shí)上行輻射進(jìn)一步增大,最高可達(dá)110W/m2左右,大氣透過率則下降到70%左右,忽略這兩個(gè)大氣參數(shù)的影響可給計(jì)算得到的實(shí)測地表溫度帶來超過5K的偏差。便攜式熱像儀以其快速獲取面狀區(qū)域溫度圖像的特點(diǎn)常被用來進(jìn)行地表組分溫度的同步觀測。本文研究了熱像儀數(shù)據(jù)中提取組分溫度的方法,結(jié)果顯示該方法提取出的組分溫度與固定測溫儀測量的結(jié)果保持了良好的一致性,提取結(jié)果較為理想。本文通過擬合的方法建立了多波段反射率數(shù)據(jù)、反射率數(shù)據(jù)像元周邊的變異系數(shù)與地表溫度間關(guān)系,結(jié)果顯示該擬合關(guān)系可以很好的描述地表溫度變化情況,對于兩景ASTER數(shù)據(jù),擬合的決定系數(shù)達(dá)到0.7以上,均方根誤差分別為1.9K和3.2K左右;對于兩景Landsat 8數(shù)據(jù),擬合的決定系數(shù)達(dá)到0.88以上,均方根誤差分別為1.2K和1.5K左右。同時(shí)該方法建立的擬合關(guān)系應(yīng)用于不同空間尺度的數(shù)據(jù)時(shí),可以表現(xiàn)出相對穩(wěn)定的計(jì)算精度,體現(xiàn)出較為穩(wěn)定的空間不變性。使用小范圍獲取的組分溫度數(shù)據(jù)結(jié)合該方法建立的擬合關(guān)系可以提高小范圍試驗(yàn)數(shù)據(jù)的空間代表性,進(jìn)而可以對低空間分辨率遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行驗(yàn)證。
【關(guān)鍵詞】：大氣參數(shù) 組分溫度 地表溫度 尺度效應(yīng) 驗(yàn)證
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TP79
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-17
• 1.1 選題背景及意義11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 地表溫度反演11-12
• 1.2.2 地表溫度驗(yàn)證12-14
• 1.3 研究內(nèi)容與論文結(jié)構(gòu)14-17
• 1.3.1 研究內(nèi)容14
• 1.3.2 論文結(jié)構(gòu)14-17
• 第二章 觀測試驗(yàn)與研究數(shù)據(jù)17-31
• 2.1 觀測試驗(yàn)介紹17-25
• 2.1.1 試驗(yàn)區(qū)概況17-18
• 2.1.2 試驗(yàn)?zāi)康?/span>18-19
• 2.1.3 試驗(yàn)方法19-25
• 2.2 研究數(shù)據(jù)25-30
• 2.2.1 試驗(yàn)觀測數(shù)據(jù)25-27
• 2.2.2 衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)27-29
• 2.2.3 其他數(shù)據(jù)29-30
• 2.3 本章小結(jié)30-31
• 第三章 大氣參數(shù)模擬31-48
• 3.1 針對衛(wèi)星遙感數(shù)據(jù)的大氣參數(shù)模擬31-32
• 3.2 針對固定測溫儀和熱像儀數(shù)據(jù)的大氣參數(shù)模擬32-42
• 3.2.1 模擬方法32-34
• 3.2.2 模擬結(jié)果34-42
• 3.3 針對四分量數(shù)據(jù)的大氣參數(shù)模擬42-47
• 3.4 本章小結(jié)47-48
• 第四章 遙感地表溫度與組分溫度獲取48-63
• 4.1 地表發(fā)射率確定48-50
• 4.2 ASTER與Landsat 8 數(shù)據(jù)地表溫度反演50-52
• 4.3 MODIS地表溫度獲取52
• 4.4 組分溫度獲取52-60
• 4.4.1 圖像分割52-55
• 4.4.2 熱像儀定標(biāo)55-56
• 4.4.3 組分溫度計(jì)算結(jié)果56-60
• 4.5 四分量地表溫度獲取60-62
• 4.6 本章小結(jié)62-63
• 第五章 異質(zhì)性下墊面地表溫度驗(yàn)證63-75
• 5.1 使用四分量地表溫度數(shù)據(jù)對比驗(yàn)證63-65
• 5.2 異質(zhì)性分析65-66
• 5.3 地表溫度驗(yàn)證方法改進(jìn)66-73
• 5.4 本章小結(jié)73-75
• 第六章 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 研究總結(jié)75-76
• 6.2 展望76-77
• 致謝77-78
• 參考文獻(xiàn)78-82
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的成果82-83

【相似文獻(xiàn)】

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本文編號：430024