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针对Terra/MODIS数据的改进分裂窗地表温度反演算法
  • ISSN号:1007-4619
  • 期刊名称:《遥感学报》
  • 分类:TP79[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
  • 作者机构:[1]遥感科学国家重点实验室中国科学院遥感与数字研究所,北京100101, [2]朝鲜科学院遥感与地理信息研究所数字图像处理实验室,朝鲜, [3]美国国家海洋和大气管理局国家环境卫星、数据与信息服务中心,美国, [4]乔治梅森大学地理与地理信息科学系,美国
  • 相关基金:基金项目:国家自然科学基金(编号:40730525,41101325,41171282);国家高技术研究发展计划(863计划)(编号:2012AAl2A304);欧盟第七框架项目(CEOP/AEGIS)(CallFP7-ENV-2007-1212921)
中文摘要:

针对Terra/MODIS数据提出改进的分裂窗地表温度反演算法。充分考虑了传感器观测角度(VZA)的影响,并对地表和有效大气辐射按照不同的亮度温度区间分别进行Planck函数简化。利用TIGR3大气廓线库中的875条晴空大气廓线,ASTER波谱库中的106条地物发射率波谱,结合MODTRAN4大气辐射传输模型模拟得到分裂窗算法系数。利用MODTRAN4模拟数据对算法精度进行验证,结果表明本文的改进算法和原算法的均方根误差RMSE分别为0.34K和0.65K。敏感性分析表明,在中等湿润的大气条件下,算法对大气水汽含量并不敏感。该算法降低了传感器观测角度带来的地表温度反演误差。利用2009年6月美国SURFRAD辐射观测网6个站点的实测数据对改进算法、原算法以及MODllL2地表温度产品进行了对比验证,RMSE分别是0.93K、1.49K和1-0K,表明本文算法可以提高反演精度。

英文摘要:

This paper presents an algorithm for the retrieval of daytime land surface temperature (LST) from the Terra/MODIS data, which considers the atmospheric radiation effects due to the viewing zenith angle (VZA) variation. The MODTRAN4 model, 875 profiles of TIGR3 database and 106 surface emissivity spectra of the ASTER spectral library were used to obtain the SplitWindow Algorithm (SWA) coefficients. The Root Mean Square Errors (RMSEs) of LST retrieval using the MODTRAN4 simulation are 0.34 K. Sensitivity analysis confirmed that the algorithm is not sensitive to total column water vapor content (TCWVC) for the moderately moist atmospheric conditions. In addition, LST retrieval error due to the VZA effect was reduced. Retrieved LSTs have compared with Mao, et al.'s LST and MOD1 l_L2 LST. Surface Radiation (SURFRAD) budget network measurements have been used for LST validation over six sites during the entire month of June 2009. The RMSE values of LST were 0.93 K, 1.49 K and 1.0 K for this new algorithm, Mao, et al.'s algorithm and MOD11 _L2 LST, while the average biases were -0.66 K, 1 34 K and -0.38 K, respectively.

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期刊信息
  • 《遥感学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国地理学会环境遥感分会 中国科学院遥感应用研究所
  • 主编:顾行发
  • 地址:北京市安外大屯路中国科学院遥感与地球研究所
  • 邮编:100101
  • 邮箱:jrs@irsa.ac.cn
  • 电话:010-64806643
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-4619
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3841/TP
  • 邮发代号:82-324
  • 获奖情况:
  • 中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:16827