環(huán)境衛(wèi)星熱紅外相機(jī)水表面溫度反演方法研究.pdf

1、水表溫度是表征水體物理特征的重要指標(biāo)之一,在漁業(yè)資源、氣候變化、生態(tài)環(huán)境變化檢測(cè)和天氣預(yù)報(bào)等領(lǐng)域得到廣泛的應(yīng)用。隨著航天航空遙感事業(yè)的不斷發(fā)展,衛(wèi)星遙感已成功應(yīng)用于測(cè)量海洋環(huán)境,已在海洋環(huán)境監(jiān)測(cè)中發(fā)揮了很大作用,而且顯示了強(qiáng)大的應(yīng)用潛力。國(guó)外有很多衛(wèi)星攜帶有熱紅外傳感器,如NOAA/AVHRR,TERRA/MODIS、Landsat/TM(ETM+)等,而且在溫度反演方面有大量的理論及應(yīng)用研究。在這方面我國(guó)也不甘落后,在CBERS紅外相

2、機(jī)失效后,于2008年9月6日發(fā)射了HJ-1A/1B衛(wèi)星,其中HJ-1B攜帶了紅外相機(jī),彌補(bǔ)了國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星獲取地表熱紅外數(shù)據(jù)的空白,基于其合理的波段設(shè)置,也可以應(yīng)用于對(duì)海洋環(huán)境因子的檢測(cè),本文利用其熱紅外波段數(shù)據(jù)對(duì)水表溫度進(jìn)行了反演。圍繞研究目標(biāo),論文從以下三個(gè)方面開(kāi)展了研究:
　　1、由于HJ-1B IRS熱紅外通道與TM6波譜響應(yīng)函數(shù)具有相似性,文中選用基于TM6數(shù)據(jù)而開(kāi)發(fā)的溫度反演算法進(jìn)行了反演,并根據(jù)HJ-1B IRS8的波譜

3、響應(yīng)特性對(duì)Jimenez-Munoz和Sobrino單通道算法進(jìn)行了修正,滿足IRS8反演溫度的需要。
　　2、研究了MODIS基于近紅外差分吸收技術(shù)的可降水量產(chǎn)品MOD05的算法以及MODIS利用雙通道消除大氣影響反演海表溫度的算法。因?yàn)镠J-1B和TERRA過(guò)境時(shí)間接近,在很難取得與數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的實(shí)時(shí)水汽廓線數(shù)據(jù)和驗(yàn)證數(shù)據(jù)的情況下,文中選用了 MOD05可降水量產(chǎn)品數(shù)據(jù)作為反演模型的輸入,選用 MODIS的溫度產(chǎn)品數(shù)據(jù)作為HJ-1

4、B IRS8反演溫度的驗(yàn)證數(shù)據(jù)。
　　3、選取了覆蓋渤海和黃海部分海域的5景 IRS8數(shù)據(jù)進(jìn)行了溫度反演,反演結(jié)果與MODIS溫度產(chǎn)品對(duì)比驗(yàn)證后認(rèn)為IRS8反演的溫度值普遍高于MODIS產(chǎn)品溫度值,而且在溫度較低時(shí)溫度的差異將更大,其中有一景數(shù)據(jù)(2009.10.02)過(guò)境時(shí)間與 MODIS的幾乎一樣,反演結(jié)果較理想,相對(duì)誤差在10％以內(nèi)的點(diǎn)占97.26%,相對(duì)誤差在5%以內(nèi)的點(diǎn)占84.75%,而且RMSD小于1,因而說(shuō)明環(huán)境衛(wèi)星