定量遥感_地表温度反演
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遥感数字影像处理
作品名称： 黄河三角洲地表温度反演
+学号： ___________
小组成绩： ______________________________ 一、概述
1、 作业背景：
地表温度是很多环境模型的一个重要参数，在大气与地表的能量与物质交 换，天气预报，全球洋流循环，气候变化等研究领域有重要的应用。利用热红外 遥感可以得到大围的地表温度面状信息， 与传统的地表温度测量方式相比，具有 快速、便捷、测量围大、信息连续等特点，因此利用热红外遥感数据反演地面温 度得到了广泛的应用
2、 作业意义：
黄河三角洲是黄河携带大量泥沙在渤海凹陷处沉积形成的冲积平原， 位处黄
河入处的黄河三角洲自然保护区正是以保护河口湿地生态系统和珍稀、 濒危鸟类
为主的湿地类型保护区。以利津为顶点，北到徒骇河口，南到小清河口，呈扇状 三角形，面积5,450平方公里。地面平坦，在海拔10公尺以下。向东撒开的扇 状地形，海拔高程低于15米，面积达5450平方公里。三角洲属，温带季风性气 候。四季分明，光照充足，区自然资源丰富。
黄河口湿地生态旅游区占地23万亩，都处在黄河三角洲之，地貌以芦苇沼 泽，湿地为主，其次为河口滩地，带翅碱蓬盐滩湿地，灌丛疏林湿地以及人工槐 林湿地等。集自然景观与人文景观为一体，既有沧海桑田的神奇与壮阔，又有黄 龙入海的壮观和长河落日的静美，是人们休闲、度假、观光科普的最佳场所。
二、数据介绍
数据来自地理空间数据云，Landsat 4-5 TM （陆地卫星4、5号，1982年发 射后运行至今，携带有TM传感器）的相关遥感影像作为研究数据，研究黄河三 角洲温度分布状况。
实验数据：2010年9月11号黄河三角洲图像（中心经度：118.8878W，中 心纬度：37.4815n） 三、基本概念及技术流程图
3.1、基本概念:
① 、辐射定标：指建立遥感传感器的数字量化输出值 DN与其所对应视场中辐射
亮度值之间的定量关系。
② 、大气校正：消除遥感图像中由大气散射引起的辐射误差的处理过程。
③ 、NDV：植被覆盖指数。应用于检测植被生长状态、植被覆盖度和消除部分辐 射误差等。
④ 、密度分割：密度分割是一种用于影像密度分层显示的彩色增强技术。 原理是
将具有连续色调的单色影像按一定密度围分割成若干等级， 经分层设色显示出一
种新彩色影像。常用于航空像片、多光谱扫描影像和热红外扫描影像等单色影像 的彩色增强。
3.2、技术流程:
实验流程：完整流程涉及Landsat TM的数据读取、辐射定标、反演模型、 遥感反演过程、反演结果验证等
软件功能：主要采用ENVI主模块中的Landsat TM数据读取、辐射定标、波 段运算、结果统计分析等。该方法需要进行大气校正，消除大气层对地表辐射能 量的影响，这就需要从卫星观测得到的热辐射能量中扣除大气层的辐射分量， 并
利用热红外波段（Band6）围的地表发射率作为参数，反演出地表的真实温度。
3.3、技术路线
（1） Landsat TM数据预处理：数据读取、辐射定标。
（2） 相关辅助数据的确定与查找：大气上行辐射以及下行辐射，采用数据 当天的大气透过率信息等。
（3） 采用大气校正法利用Landsat TM Band 6进行地表温度反演；首先获 取地表比辐射率值；其次，计算黑体在热红外波段的辐射亮度；最后，利用普朗 克公式的反函数反演出整个研究区域的地表温度分布情况。
3.4、技术流程图
可见光J於L外朋速大气^正
地表真实温度反演魁
1
地表温度真实分布團 Landsat TM 数据
数据预处理 可见光数据定标
热红外数抿定标
工程区矢量数据
地表正式温度反演 熟红外液段辐射定标
大气上行辐射
热红外波段辐射亮度值
四、具体步骤
4.1、打开数据
选择后缀为MTL的文件
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导入后截图:
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4.2、数据辐射定标:
Q Landsaft Calibration Input File
File Information
File： FALan^at4-5 rM\£010Q910\L51?1034
Diifes： 61T1 K 7061 x. B Si^: [Md 65,535 bytts Fil« Typ« : Luiditt Mtttctt*
Sumnqr Typp： Linds Tf
Byte Order : Hast (Intel) Proj ection : ITU」50 Hat th
Final : X Me i.ci > Datum ；帕S-&4
Wavelength : 0- 4ES to E-茲 Micrcfneters
Upper Left Coa.ii.ei-: 1, 1
Bescriptioii： GEOTIFF File Imf ortsd into
ENVI LSur. Hw 30 21; 18: 49 EOK]. <3E0W - LI METAIATA.FILE, ACQWISITTO1I_IWTE = SMCbDAll,
SPACESRAfT_n)= Lands atS, SEESM_ID -TN,
SUW_ELSVATION - El.366773^
Spitid Sublet Full Sctns
Spectral Subset 6/6 Bands
3K ] C&hcd. | hr・vimai~| [“如―]
Select Iiqyut File ：
15121034 03^20100511 MTL. tit
ISJ21034 03^01000.11 MTL. txt
4.3、裁剪数据:
定标后的数据需要进行影像裁剪处理， 选择需要分析的区域。在谷歌地图上 确定研究围的经纬度信息，在其他软件上将平面的经纬度信息转至相同投影面上 的数据，作为裁剪的标准。准备好 shipfile 格式数据：
bapefile.dhf 2014/11/30 JO S4 □酣sm 7 KB
i 】hapefile.prj 2014/11/30 20；54 PRJ文件 1 KB
_ Fapefile.sbn 2014/11/30 20：54 SBN文［半 1 KB
\i bapefile.sbK 2OL4/1V3O 20:54 SEX3Z4* 1 KB
, Diapcfiltiihp 2014/11/30 2(X54 SHPS：4t 232 KB
Fl hapefile.shp 2014/11/30 2O：54 XML3ZB 11 KB
1 : hap efile .^hx 2OL4/1V3O 20:54 SHXS^ 1KB
g hapefile^.dbf 2014/11/30 21:16 DBFStft： 7 KB
hapefile.^evf 2014/11/30 E¥F文件 2貂疝 处理后结果:
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◎ Available B^nds List I
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