陆地资源卫星数据地表温度反演  

Land Surface Temperature Retrieval from Landsat-8 Data

作　　者：崔世超[1,2] 周可法[1] 赵杰[1,2] 

机构地区：[1]中国科学院新疆生态与地理研究所新疆矿产资源与研究中心,乌鲁木齐830011 [2]中国科学院大学,北京100049

出　　处：《遥感信息》2016年第6期15-21,共7页Remote Sensing Information

基　　金：中国科学院院地合作项目(Y437051)

摘　　要：针对目前陆地资源卫星(Landsat-8)地表温度反演过程中,地表比辐射率估计和敏感度分析中存在的不足,对这两方面进行改进,提出了一种基于Landsat-8数据的地表温度反演算法。该文主要从劈窗算法的推导、参数的估计、敏感度分析等方面进行研究。对于大气透过率的计算,首先用与其有相邻过境时间的MODIS数据反演大气水汽含量,然后通过中分辨率的大气传输模型(Moderate Resolution Atmospheric Transmission,MODTRAN)模拟大气水汽含量与透过率的关系,最后得到大气透过率。对于发射率的计算,通过分类和ASTER提供的光谱库获得。将大气辐射传输方程模拟的地表温度与此劈窗算法反演的地表温度做比较,结果表明平均精度达到0.82K。最后研究了大气水汽含量对地表温度的影响。结果显示,当大气水汽含量误差为0.1g/cm2,其对温度反演精度的影响最大不超过0.3K;当大气水汽含量的反演误差较大的时候,其对温度反演精度的影响较大。This paper proposes a split window algorithm for retrieving land surface temperature from 1.andsat-8 Data,which involves two essential parameters （atmospheric transmittance and the land surface emissivity）. For the calculation of atmospheric transmittance,Firstly using the same daytime MODIS day to estimate the water vapor content, then to study the relationship between the atmospheric transmittance and the water vapor in the atmosphere via MODTRAN simulation, Finally get the atmospheric transmittance. For the calculation of the land surface emissivity,Firstly,the land surface is divided into three parts, which involves urban surface, natural surface and water, then to calculate the emissivity. Validation for split window algorithm with standard atmospheric stimulation indicates that the average accuracy is about 0.82 K. Finally,To study the effect of atmospheric water vapor content on LST. The result show that when the atmosphericwater vapor content error is small （0.1 g）,the maximum LST error is 0.3 K,when atmospheric water vapor content error is Large（relative errors reach 20%）, the LST error is Large.

关 键 词：地表温度 劈窗算法 MODTRAN 大气透过率 Landsat-8 发射率 

分 类 号：TP79[自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]