地表温度和地表辐射温度差值分析

《地表温度和地表辐射温度差值分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第20卷第10期地球科学进展Vol.20No.102005年10月ADVANCESINEARTHSCIENCEOct.，2005文章编号：1001-8166（2005）10-1075-08＊地表温度和地表辐射温度差值分析1，222!2黄妙芬，刘绍民，刘素红，朱启疆（1.大连水产学院海洋工程学院，辽宁大连116023；2北京师范大学地理学与遥感科学学院遥感与地理信息系统研究中心，遥感科学国家重点实验室，环境遥感与数字城市北京市重点实验室，北京100875）摘要：依据实验数据，研究利用标准黑体源对红外辐射计测定值进行标定的方法；分析天空比辐射率的变化特性；计算天空环境辐射，与长波辐射计测定值进

2、行比较；推算考虑天空环境辐射和地表比辐射率后的地表温度，研究地表温度与地表辐射温度的差值。结果表明：!地表辐射温度未经标准黑体源标定与标定后的差值绝对值在0.1~1C之间；"天空比辐射率的变化范围为0.75~0.85，不同下垫面天空比辐射率日变化趋势非常一致；#用空气温湿度计算的天空环境辐射与长波辐射计测定值的差值较小，相对误差平均为3.1%，但是天空37热红外辐射计观测值与长波辐射计测定值差值较大，相对误差平均值达到38.1%；$地表温度高于地表辐射温度，差值在0.2~1.5C之间。关键词：红外辐射计；天空比辐射率；天空环境辐射；地表温度；地表辐射温度中图分类号：TP79文献标识码：A遥

3、感定量化研究是遥感应用的一个难点和热中在辐射表面温度的测量值随着观测角度的变化方［2~5］点。目前，遥感手段可直接提供的信息很有限，除了面，以及用一点或若干点的测量值来代表某一［6~9］可见光—近红外波段可以为我们提供地表反照率参范围的地表辐射温度的研究。在许多已经建立数，热红外波段可以为我们提供地表温度参数外，其的遥感模型中，一些学者直接用地表辐射温［8，10，11］它参数都需要建立各种模型反演得到。因而，只能度，也有一些学者用考虑天空环境辐射和地［12，13］围绕这两个基本参数建立各种遥感定量模型来反演表比辐射率后的地表温度。关于地表辐射温我们所需的其它地表参数，如土壤含水量、地表水热

4、度未经标准黑体源标定与标定后的差值，以及地表通量、叶绿素含量和叶面积指数等。这些模型中大温度和地表辐射温度差值的研究鲜见报道。都需要地表温度作为输入参数，因而用遥感方法获本文利用2004年6月5日至7月6日北京市取的地表温度精度直接影响到模型的估算精度。如小汤山镇国家精准农业示范基地红外巡回温度观测何对遥感反演的地表温度精度进行验证，这需要在值研究地表辐射温度未经标准黑体源标定与标定后地面试验场对地表温度进行同步观测。红外辐射计的差值；结合自动气象站观测资料，分析天空比辐射为遥感反演地表温度的精度验证、热红外遥感图像率的变化特性；用空气温湿度资料和37天空红外辐的定标，以及建立地表通量的遥

5、感定量模型提供了射计实际观测值计算天空环境辐射，并与测定值进行［1］一种手段。比较；推算考虑天空环境辐射和地表比辐射率后的地目前，在与地表温度有关的问题研究中，主要集表真实温度，研究地表真实温度和地表辐射温度的差＊收稿日期：2004-12-27；修回日期：2005-06-13.＊基金项目：国家重点基础研究发展规划项目“地球表面时空多变要素的定量遥感理论与应用”（编号：G2000077900）；国家自然科学基金项目“北京城市绿地生态效益的遥感定量研究”（编号：40271081）；中国地质调查项目“城市环境地球化学调查方法技术及污染影响机理研究”（编号：20032013004）资助.作者简介：

6、黄妙芬（1963-），女，广东汕头人，副研究员，博士，主要从事城市生态环境、RS与GIS研究.E-mail：hmf808@163.com!通讯作者：刘素红（1967-），女，副教授，主要从事遥感图像信息提取和识别方法研究.E-mail：liush@bnu.edu.cnl076地球科学进展第20卷值。研究结果可为进一步利用遥感技术反演地表温根据获取的2组标定数据（xl，yl）和（x2，y2），度和研究地表热量平衡提供科学的参考依据。我们可以求出直线的斜率，建立直线方程。将用红外辐射计获取的物体温度值（x）代入直线方程就可l原理求得经过标准黑体源订正的地表辐射温度（y）。!.!"红外辐射计原理

7、!.#"天空辐射的计算红外辐射计接收到的地表辐射，不仅包括目标目前获取天空辐射的方法主要有3种，第一种物本身发出的红外辐射，而且包括一部分周围环境是用大气纠正软件，如MODTRAN和LOWTRAN［l4］辐射，即：等，这种方法需要实时的探空资料，无探空资料则只M（T）=!B（TS）+（l-!）E（Te）（l）能用一种平均的大气模式来模拟出平均值；第二种其中，M（T）为传感器接受到的地表辐射（W（/m2·是根据2m（或l.