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自然状态下水泥路面温度与其发射率耦合关系研究
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:2014.7.14
  • 页码:1736-1741
  • 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]江西师范大学鄱阳湖湿地与流域研究教育部重点实验室,江西南昌330022, [2]武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉430079, [3]Yamaguchi University, 16-1 Tokiwadai 2-chome, Ube-shi, 755-8611, Japan, [4]中国科学院遥感与数字地球研究所,北京100101
  • 相关基金:Natural Science Foundation of China (41101341 ) and innovation fundation of Jiangxi Normal University (YJS2013019 )
  • 相关项目:基于混合像元分解模型的多分辨率城市地表温度遥感反演——以南昌市为例
中文摘要:

地表发射率是地表温度遥感反演中不可缺少的参数之一。常规获取地表发射率的遥感方法中,存在温度和发射率病态反演的问题;而实验室实测方法在恒定的自然条件下测定,对于遥感实用有一定的局限性。为解决上述问题,本研究利用温度和发射率相互耦合的关系,剔除温度效应的影响,提高发射率的精度,进而提高遥感反演地表温度的精度。对于不同地表物质而言,发射率和温度耦合关系又不同,本研究针对典型的城市人造地表类型之一---水泥路面,基于合理的自然状态下水泥路面发射率和温度观测实验,筛选理想大气环境下实测数据;利用最优发射率与温度分离算法取代光谱仪自带算法,提取精度较高发射率数据;分析时序水泥路面温度和发射率数据的耦合关系,建立耦合模型,并进行验证。研究结果表明:水泥路面的发射率二阶导数与温度相关性最高,相关系数为-0.9251。以发射率二阶导数为自变量的逐步回归模型为最佳关系模型,判定系数 R2达到0.886,验证结果的均方根误差RMSE为0.2921。水泥路面温度与其发射率耦合关系模型的建立为提高遥感反演地表温度的精度提供了一种途径。

英文摘要:

Land surface emissivity (LSE) has already been recognized as a crucial parameter for the determina-tion of land surface temperature (LST) .There is an ill-posed problem for the retrieval of LST and LSE .And laboratory-based emissivity is measured in natural constant conditions ,which is limited in the application in thermal remote sensing .To solve the above problems ,the coupling of LST and LSE is explored to eliminate temperature effects and improve the accuracy of LES .And then ,the estimation accuracy of LST from passive remote sensing images will be improved .For different land surface materials ,the coupling of land surface em-issivity and land surface temperature is various .This paper focuses on studying concrete surface that is one of the typical man-made materials in urban .First the experiments of measuring concrete surface emissivity and concrete surface temperature in natural conditions are arranged reasonably and the suitable data are selected un-der ideal atmosphere conductions .Then to improve the determination accuracy of concrete surface emissivity , the algorithm worked on the computer of Fourier Transform Infrared Spectroradiometer (FTIR) has been im-proved by the most adapted temperature and emissivity separation algorithm .Finally the coupling of concrete surface temperature and concrete surface emissivity is analyzed and the coupling model of concrete surface tem-perature and concrete surface emissivity is established .The results show that there is a highest correlation co-efficient between the second derivative of emissivity spectra and concrete surface temperature ,and the correla-tion coefficient is -0.925 1 .The best coupling model is the stepwise regression model ,whose determination coefficient (R2 ) is 0.886 . The determination coefficient (R2 ) is 0.905 and the root mean squares error (RMSE) is 0.292 1 in the validation of the model .The coupling model of concrete surface temperature and concrete surface emissivity under natural conditions provides a new app

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,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),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642