地表温度反演单窗算法

1、一：单窗算法1、TM/ETM波段的热辐射传导方程：B6(T6=t6(qe6B6(Ts+(1-e6I6+I6_Ts是地表温度；T6是TM6的亮度温度；t6是大气透射率；e6是地表辐射率。 B6(T6表示TM6遥感器所接收到的热辐射强度；B6(Ts是地表在TM6波段区间内的实际热辐射强度，直接决取于地表温度；I6和I6_分别是大气在TM6波段区间内的向上和向下热辐射强度。2、化简后最终的单窗体算法模型为：Ts=a(1-C-D+b(1-C+D+C+DT6-DTa/C式中C6=t6e6(e6为比辐射率，t6为透射率）D6=(1-t61+t6(1-e6a =-67.355351，b=0.4586063、

2、大气平均作用温度Ta的近似估计温度换算：Tt273.15本图为7月份拍摄，对于中纬度夏季平均大气Ta=16.0110+0.92621T0取乌鲁木齐市平均气温为25摄氏度时Ta = 312.157534、大气透射率t6的估计t6=0.974290-0.08007w，0.4w1.6。w为水分含量，单位(g/cm2，这里，取w=1.0，计算得到t6=0.894225、地表比辐射率的估计 典型地表类型的比辐射率ew=0.995ev=0.986em=0.970Pv=(NDVI- NDVIs/(NDVIv- NDVIs2NDVI 为归一化植被指数, 取NDVIv=0.70 和 NDVIs=0（分别取自5%

3、及95%数据）e surface=0.9625+0.0614Pv-0.0461Pv26、像元亮度温度计算T6=K2/ln(1+K1/L6 其中：K1=607.76，K2=1260.56（覃志豪，用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法）；L6为遥感器接收的辐射强度。7、遥感器接收的辐射强度计算L6=(15.303-1.238*b1/255.0+1.238 （覃志豪，用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法）； b1为第六波段像元灰度值（DN值）。LMAX_BAND6 = 15.303LMIN_BAND6 = 1.238操作步骤。1、研究区示意图2、计算L6ENVI->Basic To

4、ols->Band Math在Enter an expression中输入(15.303-1.238*b1/255.0+1.238，点击Add to List.选中刚才输入的公式，点击OK。选中B1变量，在Available Bands List中选Band6，保存文件名为L6，点击OK。3、计算T6（同计算L6,只是计算公式不同）。4、计算C6（同计算L6,只是计算公式不同）。5、计算D6（同计算L6,只是计算公式不同）。6、计算Ts同计算C6相同，在Enter an expression中输入：(-67.355351*(1-b1-b2+(0.458606*(1-b1-b2+b1+b2

5、*b3-b2*292.15753/b1-273.15，点击Add to List.选中b1变量，在Available Bands List中选择C6，选中b2变量，在Available Bands List中选择D6，选中b3变量，在Available Bands List中选择T6，保存文件名为Ts ，点击OK。7、地表温度结果图至此本实验的具体过程就完成了。同学们还可以制作密度分割图像或者在ArcGIS软件中丞相输出。二：单通道算法1、单通道算法模型为：Ts=r*(y1*L6+y2/e6+y3+t2、大气平均作用温度Ta的近似估计温度换算：Tt273.15本图为7月份拍摄，对于中纬度夏季平

6、均大气Ta=16.0110+0.92621T0取乌鲁木齐市平均气温为25摄氏度时Ta = 312.157533、大气透射率t6的估计t6=0.974290-0.08007w，0.4w1.6。w为水分含量，单位(g/cm2，这里，取w=1.0，计算得到t6=0.894224、地表比辐射率的估计 典型地表类型的比辐射率ew=0.995ev=0.986em=0.970Pv=(NDVI- NDVIs/(NDVIv- NDVIs2NDVI 为归一化植被指数, 取NDVIv=0.70 和 NDVIs=0（分别取自5%及95%数据）e surface=0.9625+0.0614Pv-0.0461Pv25、像

7、元亮度温度计算T6=K2/ln(1+K1/L6 其中：K1=607.76，K2=1260.56（覃志豪，用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法）；L6为遥感器接收的辐射强度。6、遥感器接收的辐射强度计算L6=(15.303-1.238*b1/255.0+1.238 （覃志豪，用陆地卫星TM6数据演算地表温度的单窗算法）； b1为第六波段像元灰度值（DN值）。LMAX_BAND6 = 15.303LMIN_BAND6 = 1.238单通道算法模型表达式中, Ts是陆地表面温度, L6是卫星高度上遥感传感器测得的辐射强度(W·m- 2·sr- 1·m- 1,e6是

8、地表发射率; r, t,y1,y2,y3 是中间变量, 分别由以下公式计算:R=1/(c2*L6/T62*(4*L6/c1+1/y1=0.14714w2- 0.15583w+1.1234=1.11471y2=-1.1836w2- 0.37607w- 0.52894=0.27859y3=-0.04554w2+1.8719w- 0.39071=1.43565t=T6-r*L6其中, C1 和C2 是Plank 函数的常量, C1=1.19104×108W·m4·m- 2·sr- 1, C2=14387.7 m·K; T6是卫星高度上传感器所探测到的

9、像元亮度温度, 单位为K; 是有效作用波长, TM6 有效作用波长为11.457m;w为大气水分含量在此我们也取w=取w=1.0操作步骤。1、研究区示意图计算L6，在单窗算法中我们已经具体说明，在此请参阅基于TM单窗算法反演地表温度文本。T6同理。e6同理。计算R，在Band Math中编写1/(14387.7*L6/T62*(11.4574*L6/1.19104×108+1/11.457选中b1变量，在Available Bands List中选择L6，选中b2变量，在Available Bands List中选择T6，保存文件为R。计算t，在Band Math中编写(b1-b2*b3选中b1变量，在Available Bands List中选择T6，选中b2变量，在