[发明专利]一种基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法

权利要求书

1.一种基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取吉林一号光谱星关于研究区的热红外影像和热红外辐射定标系数，并根据所述热红外影像和所述热红外辐射定标系数计算得到辐射亮度图像；

计算所述辐射亮度图像中每一个像元的亮温值；

获取所述吉林一号光谱星的所述研究区同期的多光谱影像，并计算所述多光谱影像中每一个像元的地表发射率；

根据所述研究区的地理位置获取准同步的MODIS大气水汽含量产品，根据所述MODIS大气水汽含量产品计算得到对应的大气水汽含量平均值，将所述大气水汽含量平均值代入大气透过率计算公式，计算得到所述研究区对应的整景影像的大气透过率；

利用大气平均作用温度公式计算得到所述研究区对应的整景影像的大气平均作用温度；

将每一个像元的亮温值、地表发射率和所述研究区对应的整景影像的大气透过率、大气平均作用温度代入吉林一号光谱星地表温度反演模型，得到地表温度反演结果。

2.根据权利要求1所述的基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，其特征在于，所述吉林一号光谱星地表温度反演模型为：

T_s＝[(-0.5146*(1-C-D)+0.40619(1-C-D)+C+D]*T-D*Ta]/C

C＝τ∈

D＝(1-τ)[1+τ(1-ε)]

式中，Ts表示地表温度，T表示像元的亮温值，Ta为大气平均作用温度，ε为像元的地表发射率，τ为大气透过率。

3.根据权利要求1或2所述的基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，其特征在于，计算所述多光谱影像中每一个像元的地表发射率的过程包括以下步骤：

对所述多光谱影像进行预处理，得到地表反射率影像；

基于所述地表反射率影像和植被指数计算公式计算所述多光谱影像的归一化植被指数，将所述归一化植被指数代入植被覆盖率计算公式，计算得到所述多光谱影像中每一个像元的植被覆盖率；

将所述植被覆盖率代入地表发射率计算公式，计算得到所述多光谱影像中每一个像元的地表发射率。

4.根据权利要求3所述的基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，其特征在于，所述植被指数计算公式为：

NDVI＝(B6-B5)/(B6+B5)

式中，NDVI为归一化植被指数，B5为红光波段的反射值，B6为近红外波段的反射值。

5.根据权利要求3所述的基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，其特征在于，所述植被覆盖率计算公式为：

式中，NDVI为归一化植被指数，Pv为像元的植被覆盖率。

6.根据权利要求3所述的基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，其特征在于，所述地表发射率计算公式为：

ε＝0.1509*Pv+0.9166

式中，ε为像元的地表发射率，Pv为像元的植被覆盖率。

7.根据权利要求6所述的基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，其特征在于，所述地表发射率计算公式通过以下步骤构建获得：

利用ASTER波谱库中裸土与植被的反射率和吉林一号光谱星的红光波段、近红外波段的光谱响应函数进行卷积，得到植被覆盖率；

将ASTER波谱库中的裸土及植被的发射率和吉林一号光谱星的热红外通道的波谱响应函数进行卷积，得到吉林一号光谱星热红外通道的地表发射率；

统计植被覆盖率和地表发射率并进行线性拟合，得到所述地表发射率计算公式。