温度反演模型PPT课件

.,1,基于Landsat8OLI数据的地表温度反演,.,2,1.地表温度反演模型概述地表温度反演模型概述大气校正法地表温度反演原理2.反演流程介绍3.详细处理过程图像辐射定标和大气校正地表比辐射率计算黑体辐射亮度与地表温度计算,.,3,1.地表温度反演模型概述随着城市化进程的不断加速，城市热岛效应表现的尤为突出。地表温度作为城市热岛效应、地球环境分析的重要指标，而遥感技术作为现代重要的对地观测手段，使得基于遥感图像的地表温度反演的研究越来越多。地表温度反演方法有很多，如：大气校正法，单窗算法，单通道法等等。本专题主要采用Landsat8TIRS数据，运用辐射传输方程法（大气校正法）对地表温度进行反演。,.,4,大气校正法基本原理：首先估计大气对地表热辐射的影响，然后把这部分大气影响从卫星传感器所观测到的热辐射总量中减去，从而得到地表辐射强度，再把这一热辐射强度转化为相应的地表温度。具体实现：卫星传感器接收到的热红外辐射亮度值L由三部分组成：大气向上辐射亮度L，大气向下辐射到达地面后反射的能量L，以及地面的真实辐射亮度经过大气层之后到达卫星传感器的能量。,.,5,地面的真实辐射亮度为同温度黑体的辐射亮度值LT与地物发射率的乘积LT。即，大气校正法的表达式可写为：L=B(TS)+(1-)L+L（1）这里，T为地表真实温度，为大气在热红外波段的透过率.则温度为T的黑体在热红外波段的辐射亮度LT为：B(TS)=L-L-(1-)L/（2）Ts可以用普朗克公式的函数获取。TS=K2/ln(K1/B(TS)+1)（3）对于TIRSBand10，K1=774.89W/(m2*m*sr)，K2=1321.08K,.,6,反演流程,.,7,图像辐射定标和大气校正,用ENVI打开,辐射定标,.,8,.,9,打开ToolboxRadiometriccorrectionRadiometricCalibration,.,10,.,11,band10辐射亮度图像,.,12,OLI大气校正,1）数据准备,.,13,2）输入参数,.,14,.,15,TIRS的Band10热红外波段与TM/ETM+6热红外波段具有近似的波普范围，本专题采用TM/ETM+6相同的地表比辐射率计算方法。使用Sobrino提出的NDVI阈值法计算地表比辐射率：=0.004Pv+0.986（4）其中，Pv是植被覆盖度，用以下公式计算：,地表比辐射率计算,.,16,Pv=(NDVI-NDVISoil)(NDVIVeg-NDVISoil)（5）其中，NDVI为归一化植被指数，NDVISoil为完全是裸土或无植被覆盖区域的NDVI值，NDVIVeg则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI值，即纯植被像元的NDVI值。取经验值NDVIVeg=0.70和NDVISoil=0.05，即当某个像元的NDVI大于0.70时，Pv取值为1；当NDVI小于0.05，Pv取值为0。,.,17,打开ToolboxSpectralVegetationNDVI,.,18,.,19,植被覆盖度根据公式（5）在Bandmath中计算植被覆盖度,.,20,其中，b1：NDVI,.,21,.,22,地表比辐射率计算,根据公式（4）在Bandmath中计算地表比辐射率,其中，b1：植被覆盖度图像,.,23,地表比辐射率图像,.,24,黑体辐射亮度和地表温度计算大气剖面信息,.,25,大气在热红外波段的透过率：0.90大气向上辐射亮度L：0.75W/(m2srm)大气向下辐射亮辐射亮度L：1.29W/(m2srm),.,26,黑体辐射亮度根据公式（2）在Bandmath计算同温度下黑体辐射亮度,.,27,黑体在红外波段的辐射亮度图,.,28,地表温度根据公式（3）在Bandmath中计算地表温度,其中，b1：同温度下的黑体辐射亮度图像,.,29,地表温度图像,.,30,在图层管理器（LayerManager）中的地表温度图像图层，右键选择RasterColorSlices。将温度划分为四个区间：,.,31,地表温度图,.,32,反演结果分析和验证,.,33,在北京天气后报网站上查询2013年10月3日的天气预报,提示：缺少同步温度测量数据