考虑热辐射方向性的地表上行长波辐射估算模型和方法研究

发布时间：2022-01-05 09:18

　　地表上行长波辐射是反映地球表面冷暖情况的指标,包括了地表所发射的在4-100μm波长范围的能量和反射的大气下行长波辐射两部分。地表上行长波辐射是地表净辐射的重要组成部分,与地表及贴地大气层的增温或降温及蒸发、蒸腾的耗热紧密相关,从而直接影响到人类及其他生物生存空间的温度、湿度环境。在夜间以及极地区域,全年大部分时间里的地表净辐射都以地表上行长波辐射为主导。因此,准确的估算地表上行长波辐射对于研究地表能量循环和气候变化有着重要意义。遥感技术能够以较低成本提供时间和空间分辨率足够高的大范围对地观测数据,因此成为了估算区域尺度和全球尺度上地表上行长波辐射的唯一方式。目前,利用遥感数据估算地表上行长波辐射主要分为两种:一种是利用地表发射率和地表温度直接计算的物理模型,另一种是利用天顶辐亮度计算的混合模型。在上述的两类方法中,地表都被假设为朗伯体,地表的热辐射方向性均未被考虑在上行长波辐射的估算中,这可能会对地表长波上行辐射的估算带来很大的误差,尤其是在稀疏植被地表。本文以在地表上行长波辐射估算中考虑地表热辐射方向性为研究目标展开,提出了两种基于核驱动模型的地表上行长波辐射估算算法,并利用黑河生... 

【文章来源】：中国科学院大学(中国科学院遥感与数字地球研究所)北京市

【文章页数】：121 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

论文结构与技术路线

) 和方向热辐射 (DTR)，将其引入到热红外领观测几何的函数。本文将其称作 TIR 核驱动模方向性热辐射，其表达式如下： ) = ( ( ))= ( ) ( )函数。本文选用了两个体散射核 (RossThin 和 (Roujean，LiSparseR 和 LiDenseR)，组合成六，并从中选择误差最小的组合。表 2.1 不同核驱动模型组合 2.1 Different Combinations of Kernel-driven Mod LiSparseR LiDenseR RTK-LSR 1 RTK-LDR 2 RTN-LSR 4 RTN-LDR 5

基于训练好的模型，计算各个方向的热辐发射率被输入到 FRA97 模型中来计算植被冠射率。方向有效温度可以通过方向发射率剔除热辐射，使用普朗克函数计算得到。最后，地用方向有效温度以及宽波段半球发射率计算型将被应用于 WiDAS 航空数据，因此本使用的热红外相机 FLIR A655sc 的热红外波5)。该波段的波谱响应函数如图 2.2 所示，其波为 9.7 。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3570094