陆地表面温度(Land Surface Temperature ,LST) 是一个重要的地球物理参数。大家比较熟悉的是用卫星遥感数据提取海洋温度(Sea Surface Temperature ,SST) ,SST技术已较为成熟,可以在全球范围内达到1 K的精度。由于陆地表面比海洋表面复杂得多,导致陆地表面温度反演的精度较低,陆地表面温度反演成了一个亟待解决的科学难题。 现有的地表温度反演算法大致有以下四种:大气校正法、单通道算法、劈窗(分裂窗)算法和多波段算法。大气校正法和单通道算法需要大气实时剖面数据,单通道算法适用于只有一个热红外波段的数据,如Landsat TM /ETM数据;劈窗算法适合于两个热红外波段的数据, 如 MOAA- AVHRR和MODIS;多波段波段算法适合于多个热红外波段的数据,所需参数多,运算复杂且需要白天晚上两景数据,反演难度较大,就成熟程度而言,多波段算法还在发展之中。到目前为止,劈窗算法是目前发展比较成熟的地表温度遥感反演方法。这一算法需要两个彼此相邻的热红外波段遥感数据来进行地表温度的反演。劈窗算法主要是针对NOAA-AVHRRR的热红外通道4和5的数据来推导。在MODIS的8个热红外波段中,第31和第 32 波段最接近于AVHRR通道4和5的波段范围,因而最适用于分裂窗算法。 本课题主要学习基于劈窗算法,利用MODIS数据反演海水温度,涉及MODIS数据的几何校正、裁剪、和Bandmath工具使用。基于ENVI5.0SP3软件下操作完成。 利用MODIS数据分裂窗算法反演海表温度技术流程:
图1 技术流程图注:(1)按照本流程反演出来的结果是SST。陆地上的值可以视为无效值,若要得到正确的陆表温度,需要加入海陆分离的步骤,以及城镇和自然表面的比辐射率计算。 (2)MODIS数据下载:nasa官网:http://modis.gsfc.nasa.gov/
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