考虑SCSG影响的MODIS LST产品缺值像元的地表温度估算
发布时间：2021-06-16 21:50
地表温度是控制地汽水热平衡的重要参数之一,在气候变化、水文循环以及生态环境等研究中具有重要意义。其中MODIS land surface temperature（LST）产品产品由于其高时空分辨率,得到了广泛的应用。然而,由于云的影响或大气干扰等情况,MODIS LST产品存在大范围数据缺失的情形。目前对地表温度产品缺失数据的估算方法包括时空插值方法、引入外源卫星数据的估算方法以及基于地表能量平衡的估算方法。时空插值方法快速简单,无需借助其他辅助数据,但得到的结果仅仅是云覆盖像元理论上的晴空温度,未考虑云对地表温度的影响;引入外源卫星数据的方法往往是引入了微波数据对地表温度进行估算,因为微波数据能够穿透云层获取云下地表信息,但由于微波数据分辨率较低以及对地表十分敏感的特性限制了此类方法的应用;而基于地表能量平衡的方法是利用地表能量平衡公式,基于众多环境以及大气参数来估算地表温度,该类方法具有明确的物理意义,但由于众多参数较难获取的原因,目前也没有得到广泛的应用。同时,需要注意的是,卫星上所标识的云像元是云在卫星观测方向上的投影,然而真正受云影响的地面像元则是位于太阳对云的辐射方向所形成...
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第2章研究区与数据处理15第2章研究区与数据2.1研究区概况本文的研究区青藏高原位于中国西南部，介于北纬26o00′~39o47′，东经73o19′~104o47′之间，是世界上海拔最高的高原，其平均海拔在4000米以上，边境总长度为11745.96千米，总面积超过2.60×106平方千米[81]。高原上分布着高山、峡谷、盆地、湖泊、冰川冻土等多种地貌。其地势自西北向东南倾斜，周边被巨大的山系环绕。西北部和西南部分别时昆仑山脉和岗底斯山脉，中南部和南部分别是唐古拉山脉及雅鲁藏布江，北部是柴达木盆地。青藏高原为高原大陆性气候，高原上的温度和降水有明显的区域变异，从西到东，其降水与温度都逐渐升高。青藏高原上冬季平均气温约为-6.4℃，春季约为-3.4℃，夏季约为10.5℃，秋季约为8.2℃[82]。降水主要集中在夏季，其大部分地区的年降水量在400mm以下，东南部雅鲁藏布江河谷部分区域的年降水可达800~1000mm，西北部降水稀少地区的年降水在50~100mm之间[83]。受气候特征的影响，其植被分布呈现出明显的海拔和地带特征，从东南向西北依次为亚热带森林、草甸、草原、半荒漠、荒漠[84]。图2.1研究区气象站点分布图
第2章研究区与数据处理20图2.2SCSG效应对地表温度的影响[80]由图3.1所示的观测几何中，要识别图中各个区域的位置，云在地面的正投影位置、云顶高度、太阳天顶角、太阳方位角、卫星观测天顶角以及卫星观测方位角对于描述SCSG效应是非常重要参数。如果提供了这些参数，就能够根据其几何关系推算出各个区域在图中的位置。计算公式如式3.1和3.2所示。=+(3.1)=+=(3.2)=式3.1和式3.2中，（,Yshw）是云阴影在地面的投影，（,）是云在地面上的垂直投影，（,）是云在遥感图像上的位置，有可能是假的位置，并不是真正云阴影位置。H是云层距地面的高度，在本研究中是利用MOD06中包含的云层高度减去地面高度，即为所需参数H。和分别是卫星的观测天顶角和方位角；和分别是太阳天顶角和方位角。2.3.2结果与分析在本研究中，我们利用多种MODIS产品获取我们所需参数。云在遥感影像上的位置（,）可在MODISLST产品中的质量控制文件中查询到。所需的太阳天顶角、太阳方位角、观测天顶角、观测方位角能够从MOD03地理定位产品中获得；云顶高度能够从MOD06_L2从云产品中获得。为了保证数据的一致性，都将所需的MODIS数据都投影为WGS-84基准下的墨卡托投影，并且
【参考文献】：
期刊论文
[1]Himawari 8 AHI数据地表温度反演的实用劈窗算法[J]. 刘超,历华,杜永明,曹彪,柳钦火,孟翔晨,胡友健. 遥感学报. 2017(05)
[2]卫星遥感地表温度的真实性检验研究进展[J]. 马晋,周纪,刘绍民,王钰佳. 地球科学进展. 2017(06)
[3]热红外地表温度遥感反演方法研究进展[J]. 李召良,段四波,唐伯惠,吴骅,任华忠,阎广建,唐荣林,冷佩. 遥感学报. 2016(05)
[4]Predicting coastal morphological changes with empirical orthogonal function method[J]. Fernando Alvarez,Shun-qi Pan. Water Science and Engineering. 2016(01)
[5]青藏高原植被覆盖变化及其与气候变化的关系[J]. 刘军会,高吉喜,王文杰. 山地学报. 2013(02)
[6]MODIS地表温度产品的验证研究——以黑河流域为例[J]. 于文凭,马明国. 遥感技术与应用. 2011(06)
[7]基于多元自适应回归样条的青藏高原温泉区域的冻土分布制图[J]. 张秀敏,南卓铜,吴吉春,杜二计,王通,游艳辉. 冰川冻土. 2011(05)
[8]基于被动微波的寒旱区地表温度反演[J]. 彭丹青,李京,赵天杰,张立新. 冰川冻土. 2009(02)
博士论文
[1]地表温度与近地表气温热红外遥感反演方法研究[D]. 王猛猛.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
本文编号：3233852
【文章来源】：南京师范大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：82 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术路线图
第2章研究区与数据处理15第2章研究区与数据2.1研究区概况本文的研究区青藏高原位于中国西南部，介于北纬26o00′~39o47′，东经73o19′~104o47′之间，是世界上海拔最高的高原，其平均海拔在4000米以上，边境总长度为11745.96千米，总面积超过2.60×106平方千米[81]。高原上分布着高山、峡谷、盆地、湖泊、冰川冻土等多种地貌。其地势自西北向东南倾斜，周边被巨大的山系环绕。西北部和西南部分别时昆仑山脉和岗底斯山脉，中南部和南部分别是唐古拉山脉及雅鲁藏布江，北部是柴达木盆地。青藏高原为高原大陆性气候，高原上的温度和降水有明显的区域变异，从西到东，其降水与温度都逐渐升高。青藏高原上冬季平均气温约为-6.4℃，春季约为-3.4℃，夏季约为10.5℃，秋季约为8.2℃[82]。降水主要集中在夏季，其大部分地区的年降水量在400mm以下，东南部雅鲁藏布江河谷部分区域的年降水可达800~1000mm，西北部降水稀少地区的年降水在50~100mm之间[83]。受气候特征的影响，其植被分布呈现出明显的海拔和地带特征，从东南向西北依次为亚热带森林、草甸、草原、半荒漠、荒漠[84]。图2.1研究区气象站点分布图
第2章研究区与数据处理20图2.2SCSG效应对地表温度的影响[80]由图3.1所示的观测几何中，要识别图中各个区域的位置，云在地面的正投影位置、云顶高度、太阳天顶角、太阳方位角、卫星观测天顶角以及卫星观测方位角对于描述SCSG效应是非常重要参数。如果提供了这些参数，就能够根据其几何关系推算出各个区域在图中的位置。计算公式如式3.1和3.2所示。=+(3.1)=+=(3.2)=式3.1和式3.2中，（,Yshw）是云阴影在地面的投影，（,）是云在地面上的垂直投影，（,）是云在遥感图像上的位置，有可能是假的位置，并不是真正云阴影位置。H是云层距地面的高度，在本研究中是利用MOD06中包含的云层高度减去地面高度，即为所需参数H。和分别是卫星的观测天顶角和方位角；和分别是太阳天顶角和方位角。2.3.2结果与分析在本研究中，我们利用多种MODIS产品获取我们所需参数。云在遥感影像上的位置（,）可在MODISLST产品中的质量控制文件中查询到。所需的太阳天顶角、太阳方位角、观测天顶角、观测方位角能够从MOD03地理定位产品中获得；云顶高度能够从MOD06_L2从云产品中获得。为了保证数据的一致性，都将所需的MODIS数据都投影为WGS-84基准下的墨卡托投影，并且
【参考文献】：
期刊论文
[1]Himawari 8 AHI数据地表温度反演的实用劈窗算法[J]. 刘超,历华,杜永明,曹彪,柳钦火,孟翔晨,胡友健. 遥感学报. 2017(05)
[2]卫星遥感地表温度的真实性检验研究进展[J]. 马晋,周纪,刘绍民,王钰佳. 地球科学进展. 2017(06)
[3]热红外地表温度遥感反演方法研究进展[J]. 李召良,段四波,唐伯惠,吴骅,任华忠,阎广建,唐荣林,冷佩. 遥感学报. 2016(05)
[4]Predicting coastal morphological changes with empirical orthogonal function method[J]. Fernando Alvarez,Shun-qi Pan. Water Science and Engineering. 2016(01)
[5]青藏高原植被覆盖变化及其与气候变化的关系[J]. 刘军会,高吉喜,王文杰. 山地学报. 2013(02)
[6]MODIS地表温度产品的验证研究——以黑河流域为例[J]. 于文凭,马明国. 遥感技术与应用. 2011(06)
[7]基于多元自适应回归样条的青藏高原温泉区域的冻土分布制图[J]. 张秀敏,南卓铜,吴吉春,杜二计,王通,游艳辉. 冰川冻土. 2011(05)
[8]基于被动微波的寒旱区地表温度反演[J]. 彭丹青,李京,赵天杰,张立新. 冰川冻土. 2009(02)
博士论文
[1]地表温度与近地表气温热红外遥感反演方法研究[D]. 王猛猛.中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所) 2017
本文编号：3233852
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/qxxlw/3233852.html
