温度反演[1].doc

《遥感数字图像处理》第六讲实习 2 Landsat TM6 地表温度反演 EX2 Retrieving Earth Surface Temperature from Landsat TM Band Sixth Imagery一 目标1、TM Level 1 数据的热红外波段辐射定标：学会阅读头文件，找出所需定标参数；利用定标参数将 TM 图像热红外波段 DN 值转换为辐射亮度；2、运用单通道法，反演地表温度反演二 要求1、提交实习报告，作为第 2 次平时成绩；2、按 5 组分组，组长负责本组同学，组织沟通和交流，并督促完成实习报告；科代表负责全班的实习报告收集三 地表温度的反演——单窗算法技术流程1、如图所示，卫星传感器接收到的热红外辐射亮度 由三部分组L成：  ooos LL )1()T(BL其中， 为地表真实温度， 表示温度为 的黑体在热红外波段的辐射亮度，s )(ssT表示大气向下辐射亮度， 表示大气向上辐射亮度， 为大气在热红外波段的o oo透过率， 为地表发射率上式移项得到： LLoos  1)T(B）（2、大气参数的确定方法通过模拟大气对辐射传输的影响，可以为计算大气效应提供了一种有效的方法。

由于没有卫星过境时的同步气象数据，不能很好的模拟当时的大气状况这里我们参考中纬度夏季标准大气剖面，采用 MODTRAN 模拟得到各个大气参数：表示大气向下辐射亮度，模拟结果为 1.68 Wm-2um-1Sr-1， 表示大气向上辐Lo Lo射亮度，模拟结果为 1.74 Wm-2um-1Sr-1， 为大气在热红外波段的透过率，模拟结果为o0.773、地表发射率 的确定方法（1）可以根据不同地物类型，赋值给出：（2）使用国外研究者的经验公式（利用 和 NDVI 之间的拟合公式给出）根据 Van 的经验公式： )ln(047.9.1NDVIVan 经验公式是在自然地表上总结出来的，在应用于非自然地表地区（如城市地表）时必须进行订正对于城市建成区而言，很多建筑物像元的 NDVI 值都小于 0.157，其比辐射率可以设为 0.923.水体的 NDVI 值为 0（公式不适用） ，根据 Masuda 测定的结果，可以近似取0.99254、根据普朗克公式，由黑体在热红外波段的辐射亮度可以反演出地表真实温度（对于 TM6 数据来说，波长 是已知的，可设置为11．475）：  12)T(B, 52kThcsB eTM上式可以简化如下：)176.0ln(125TBs四 处理步骤1 读入遥感数据2 打开热红外遥感数据3、将 TM 热红外波段 DN 值转换为表观辐亮度【从 TM 数据的 1 级产品计算辐射亮度】由于 1 级产品的 DN 值是由辐射亮度经线性变换得到的，因此从 1 级产品计算辐射亮度只需利用相关参数（G rescale 和 Brescale）进行线性反变换即可，计算过程比较简单，具体如下：25minaxLresclinBrescalrescalcalrsleBQGL其中， 表示 1 级产品的 DN 值， 和 分别是最大和最小光谱辐射亮度，l maxLin和 分别是变换的增益和偏移， 表示传感器入瞳处的光谱辐射亮度。

rescalrescal 随着传感器辐射定标算法的改变， 和 以及 和 也跟着做相应调整，maxinrescalGrescalB因此从 1 级产品计算辐射亮度时，需要根据自身数据情况选用相应的参数值，表 4.1~表4.3 给出了不同时期的定标参数值：表 4.1 2007 年 4 月 2 日之前处理的 Landsat 5 TM 数据各波段的 和 （单位：maxLinW/m2•sr•um）表 4.2 2007 年 4 月 2 日之后处理的 Landsat 5 TM 数据各波段的 和 （单位：maxLinW/m2•sr•um）表 4.3 各波段的 rescalG和 rescalB值4 运行 erdas 软件的建模工具模块 erdas 建模，反演地表温度5 查看地表温度反演统计直方图，并统计结果。