[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

说明书

本发明涉及一种基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，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，计算得到辐射亮度图像；计算辐射亮度图像中每一个像元的亮温值；计算多光谱影像中每一个像元的地表发射率；计算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大气平均作用温度；将亮温值、地表发射率、大气透过率和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。本发明解决了目前地表温度反演算法无法适用于宽波段热红外影像的地表温度反演的问题，且反演精度较高，能够实现准确的地表温度反演，提升了吉林一号光谱星遥感产品的应用水平。

技术领域

本发明涉及热红外遥感技术领域，特别是涉及一种基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法。

背景技术

利用热红外遥感数据反演地表温度最早可追溯到20世纪70年代，利用卫星遥感数据进行地表温度反演的研究越来越多。目前，针对单通道热红外传感器，地表温度监测的方法主要有以下几种：

1.单窗算法

2.普适性单通道算法

3.大气校正法

这三种方法被广泛应用于Landsat6卫星、Landsat8卫星、国产环境卫星等传感器的地表温度反演研究，并且取得了较高的反演精度。但是这三种方法都各有其适用性，单窗算法是针对LandsatTM6热红外通道提出的地表温度反演算法，普适性单通道算法是针对热红外波长为10～12.5微米的地表温度反演算法，大气校正法需要实时的大气剖面参数，而实时大气参数获取较为困难。吉林一号光谱星热红外谱段设置为8～14微米，显然这三种算法都较难适用于吉林一号光谱星的地表温度反演。因此，基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法是急需解决的问题。

发明内容

基于此，有必要针对现有的地表温度反演算法无法适用于宽波段热红外影像的地表温度反演的问题，提供一种基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法。

为解决上述问题，本发明采取如下的技术方案：

一种基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法，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。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明所提出的基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法解决了目前地表温度反演算法无法适用于宽波段热红外影像的地表温度反演的问题，并且反演精度较高，能够实现准确的地表温度反演，提升了吉林一号光谱星遥感产品的应用水平。

附图说明

图1为本发明基于宽波段热红外影像的地表温度反演方法的流程示意图；

图2为本发明吉林一号光谱星地表温度反演结果图；