基于熱紅外波段的地表溫度反演實(shí)驗(yàn)報(bào)告

1、遙感原理與應(yīng)用地表溫度反演實(shí)驗(yàn)報(bào)告專 業(yè)： 地理信息系統(tǒng) 班 級： XXXXXXXX 姓 名： XXX 學(xué) 號： XXXXXX 成 績： 指導(dǎo)教師： XXX 2014年12月17日一. 實(shí)驗(yàn)?zāi)康?. 根據(jù)實(shí)際需要，學(xué)會在網(wǎng)上（如中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)據(jù)共享網(wǎng)）下載研究區(qū)內(nèi)的遙感數(shù)據(jù)；2. 掌握在ENVI中實(shí)現(xiàn)簡單的地表溫度反演的原理與步驟。二. 實(shí)驗(yàn)任務(wù)1. 在中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)據(jù)共享網(wǎng)上訂購并下載覆蓋郫縣的TM影像；2. 在ENVI中實(shí)現(xiàn)簡單的地表溫度反演算法。三. 實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)據(jù)共享網(wǎng)上下載的覆蓋郫縣地區(qū)的TM影像。四. 實(shí)驗(yàn)原理圖1

2、TM影像地表溫度反演流程1. 地表溫度(Land Surface Temperature)反演公式為:，其中，。2. 根據(jù)TM輻射定標(biāo)原理，熱紅外波段表觀輻亮度可以進(jìn)一步寫作:，其中LmaxBand6=15.303 , LminBand6=1.238。3. 地表比輻射率為同溫度下地表輻射能與黑體輻射能的比率，其可以表示為:，其中，當(dāng)時(shí)(如水體)地表比輻射率取常數(shù)1。五. 實(shí)驗(yàn)步驟1. TM數(shù)據(jù)下載數(shù)據(jù)查詢和下載網(wǎng)址圖2 中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所數(shù)據(jù)共享網(wǎng)址界面 圖3 支持的數(shù)據(jù)查詢條件界面在查詢條件中選中“行政區(qū)”空間條件，選擇中國四川成都市郫縣，并且在衛(wèi)星選擇條件中勾選Landsat

3、5、Landsat 7和Landsat 8，然后確認(rèn)開始查詢數(shù)據(jù)，出現(xiàn)如圖4所示的查詢結(jié)果頁面。圖4 查詢結(jié)果頁面在眾多結(jié)果中選擇云覆蓋最少，且完整覆蓋研究區(qū)的影像，如圖5所示，并且下載。圖5 結(jié)果篩選2. TM數(shù)據(jù)頭文件添加File->open external file->Landsat->Fast，在對話框中選擇header頭文件，所有7個(gè)波段全打開了，把這個(gè)文件再保存下即獲得了頭文件添加的TM數(shù)據(jù)。圖6 添加數(shù)據(jù)3. 溫度反演通過波段的運(yùn)算完成溫度反演：圖7 熱紅外波段表觀輔亮度計(jì)算圖8 計(jì)算NDVI 圖9 判斷NDVI與0的關(guān)系 圖10 計(jì)算地表比輻射率圖11 地表溫度反演圖12 轉(zhuǎn)為攝氏度圖13 成果保存為.tif影像圖14 溫度反演結(jié)果六. 實(shí)驗(yàn)成果圖15 在ArcMap中生成專題地圖七. 實(shí)驗(yàn)總結(jié)經(jīng)過這次試驗(yàn)，我對地表溫度反演的原理與過程有了一定的了解，通過輻射校正和大氣校正后消除圖形畸變與誤差后，通過一定的溫度反演模型進(jìn)行波段計(jì)算即可得到地表溫度反演的結(jié)果。這次試驗(yàn)過程中遇到了較多問題，其中最主要的是判定植被覆蓋指數(shù)NDVI與0的關(guān)系，由于對ENVI邏輯表達(dá)式的應(yīng)用不熟悉，所以自己沒能解決這問題，在老師的指導(dǎo)下才解決；課后完成作業(yè)