基于TM遥感影像的北京城区地表温度反演研究

《基于TM遥感影像的北京城区地表温度反演研究》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、基于TM遥感影像的北京地区地表温度反演杜香霖2012045001邓文星2012045002蒋伟2012045004目录1项目概述21.1研究背景21.2研究意义21.3研究内容21.4研究方法22.2研究区概况及数据资料获取42.3遥感数据预处理62..3.1辐射定标62.4计算归一化植被指数NDVI值112.5地表比辐射率计算132.6反演地表温度173.分析总结19结果分析:191项目概述1.1研究背景地球表面温度是一个重要的水文、气象参数，它影响着大气、海、陆之间的感热和潜热交换，是诸多研究领域不可或缺的基础资料，精确定量反

2、演陆面温度的成果将推动旱灾预报和作物缺水研究、农作物产量估算、数值天气预报、全球气候变化和全球碳平衡等领域研究的进展。地表温度在大气与地表的物质与能量交换，植被生态，气候变化等方面有着重要的应用。而遥感信息技术发展以来，以其独特的优势在各个领域得到重大应用。利用热红外遥感可以在短时间内获得大范围、多时相、多分辨率的地表温度及其温度场空间分布信息，与传统的观测方式相比，具有快速、便捷、观测范围大和信息连续等优点。因此，利用热红外遥感数据反演地表温度的应用日趋广泛，利用卫星遥感资料进行地表温度的反演也成为目前遥感定量研究中的重要任务之

3、一。1.2研究意义近年来“城市气候和环境”问题引起了研究者的广泛兴趣，其中城市热环境、城市热岛效应及其与环境的相互关系等领域是当前城市气候与环境研究的中心问题[1]。地表温度是很多环境模型的一个重要参数，在大气与地表的物质与能量交换，天气预报，气候变化等方面有着重要的应用。利用热红外遥感[2]可以在短时间内获得大范围的地表温度及其温度场空间分布信息，与传统的观测方式相比，具有速度快、便捷、观测范围大和信息连续等优点。本文利用LandsatTM第6波段数据反演北京地区地表温度，分析了北京地区地面温度分布模式及城市热岛效应，并探讨了城

4、市热岛效应与城市土地覆盖类型及植被指数之间的关系。1.3研究内容利用ENVI软件，2003年及2009年两年的LandsatTM数据的热红外数据(第六波段，波长0.4-12.5μm)对北京地区的地表温度夏季分布规律进行了研究，并结合利用遥感数据获得的土地利用/覆盖资料和社会经济统计资料分析了各区温度差异的原因与变化规律，为北京市的城市建设和土地合理利用规划提供一定的借鉴。1.4研究方法实际操作中，以LandsatTM数据作为主要数据源，首先网上下载符合操作要求的北京地区两年TM遥感影像，在ENVI5.0下对遥感影像进行图像增强，辐

5、射定标，大气矫正，几何校正，接着在ENVI软件中测定影像的比辐射率，然后经过一系列的处理，得到地表温度，并进行结论分析，得到结果。操作部凑如下:第一步对遥感影像进行图像增强，辐射定标、大气矫正，几何校正。第二步，图像计算NDVI值，运用ENVI软件对遥感影像测定比辐射率。第三步，计算相同温度下黑体的辐射亮度值。第四步，反演地表温度。第五步，将两幅图像进行对比，得出结论。2.影像处理过程2.1遥感影像处理软件简介ENVI(TheEnvironmentforVisualizingImages)是美国ITTVisualInformati

6、onSolutions公司的旗舰产品。ENVI由遥感领域的科学家采用IDL开发的一套功能强大的遥感图像处理软件；它是快速、便捷、准确地从地理空间影像中提取信息的首屈一指的软件解决方案，它提供先进的，人性化的使用工具来方便用户读取、准备、探测、分析和共享影像中的信息。今天，众多的影像分析师和科学家选择ENVI来从地理空间影像中提取信息。已经广泛应用于科研、环境保护、气象、石油矿产勘探、农业、林业、医学、国防安全、地球科学、公用设施管理、遥感工程、水利、海洋，测绘勘察和城市与区域规划等行业。ENVI包含齐全的遥感影像处理功能：常规处理

7、、几何校正、定标、多光谱分析、高光谱分析、雷达分析、地形地貌分析、矢量应用、神经网络分析、区域分析、GPS联接、正射影象图生成、三维图像生成、丰富的可供二次开发调用的函数库、制图、数据输入/输出等功能组成了图像处理软件中非常全面的系统。　ENVI对于要处理的图像波段数没有限制，可以处理最先进的卫星格式，如Landsat7、IKONOS、SPOT，RADARSAT，NASA，NOAA，EROS和TERRA，并准备接受未来所有传感器的信息。主界面图如图1。图1ENVI主界面图2.2研究区概况及数据资料获取北京地处华北平原北端，位于北纬

8、39°26'--41°4'，东经115°24'--118°31'之间。位于华北平原西北边缘。毗邻渤海湾，上靠辽东半岛，下临山东半岛。北京与天津相邻，并与天津一起被河北省环绕。西部是太行山山脉余脉的西山，北部是燕山山脉的军都山，两山在南口关沟相交，形