高分五号热红外数据地表温度反演算法研究

发布时间：2023-03-25 04:04

　　海表温度(Sea surface temperature,SST)和陆表温度(Land surface temperature,LST)在地球表面与大气相互作用过程中发挥着重要作用。海表温度对于从根本上了解海洋物化特性、监测海洋表面热状况变化等研究具有重要意义。陆表温度是众多其他研究与应用的基础,如土壤水分状况监测、地热位置判别等都离不开陆表温度的测定。因此对海表和陆表温度的研究具有很强的现实性。遥感技术是获取区域尺度海表和陆表温度信息的唯一切实可行的手段。随着遥感技术的迅猛发展,研究者也越发重视高分辨率影像的使用。我国高分辨率对地观测系统重大专项(以下简称为高分专项)于2010年5月开展实施。作为高分系列的第五颗卫星,高分五号(Gaofen-5,GF-5)卫星预计于2017年下半年发射,其携带的全谱段光谱成像仪(Multiple spectral-imager,MSI)具有空间分辨率达40米的热红外波段。相比其他中、低空间分辨率数据而言,高空间分辨率热红外数据能够很好的满足探讨城市热岛效应的形成机制、研究海湾水体热特性、准确监测和评价沿海核电站温排水分布范围等小区域精细研究的需求。因...

【文章页数】：104 页

【学位级别】：博士

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摘要
abstract
英文缩略表
第一章 绪论
    1.1 选题背景及依据
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 单通道算法
        1.2.2 多通道算法
        1.2.3 多角度算法
        1.2.4 多时相算法
        1.2.5 温度/比辐射率分离算法
        1.2.6 大气廓线、温度和比辐射率一体化反演
    1.3 论文研究目标和内容
        1.3.1 研究目标
        1.3.2 研究内容
    1.4 论文组织结构
第二章 热红外遥感基本概念和理论
    2.1 基本概念及原理介绍
        2.1.1 基本概念
        2.1.2 电磁辐射与地物的相互作用
        2.1.3 电磁辐射基本定律
    2.2 热红外辐射传输方程
    2.3 大气辐射传输模型
    2.4 本章小结
第三章 数据介绍
    3.1 GF-5 数据
    3.2 ASTER数据
    3.3 MOD₀5 数据
    3.4 AVHRR数据
    3.5 海表温度实测数据
    3.6 大气廓线数据
    3.7 地表比辐射率
    3.8 模拟数据生成
    3.9 本章小结
第四章 GF-5 热红外数据海表温度反演算法
    4.1 普朗克函数线性化
        4.1.1 误差分析
        4.1.2 误差改正
    4.2 假设T_ai = T_aj导致的误差及误差校正
        4.2.1 T_ai = T_aj这一假设导致的误差
        4.2.2 误差校正
    4.3 分裂窗算法推导
    4.4 敏感性分析
    4.5 基于模拟数据的验证
    4.6 基于实测数据和AVHRR卫星数据的算法验证
        4.6.1 数据处理
        4.6.2 验证结果
    4.7 本章小结
第五章 GF-5 热红外数据陆表温度反演算法
    5.1 二次项分裂窗算法误差分析和改正
        5.1.1 误差分析
        5.1.2 改正方法
        5.1.3 改正结果
    5.2 敏感性分析
        5.2.1 仪器噪声敏感性
        5.2.2 陆表比辐射率敏感性
        5.2.3 大气水汽含量敏感性
        5.2.4 总误差
    5.3 基于模拟数据的验证
    5.4 基于遥感数据的验证
        5.4.1 研究区域
        5.4.2 数据处理
        5.4.3 结果
    5.5 本章小结
第六章 结论与展望
    6.1 主要成果及创新点
    6.2 问题和讨论
    6.3 展望
参考文献
致谢
作者简历



本文编号：3770500