地表溫度是地表與大氣之間物質(zhì)和能量交換的重要參量,對全球氣候變化、森林火災(zāi)、旱情監(jiān)測等具有重要指示意義。熱紅外遙感是提取地表溫度最常用的遙感手段。由于遙感觀測到的地表溫度通常是多種地物類型混合后的產(chǎn)物,空間分布復(fù)雜,具有很強(qiáng)的角度效應(yīng)和時空變化特征,是影響像元尺度的溫度反演精度的重要因素。弄清遙感觀測溫度的角度變化規(guī)律,是解決角度效應(yīng)的必由之路,有利于提高森林資源監(jiān)測能力。本文以森林喬木冠層為例,借助三維熱輻射傳輸模型RAPID和三維小氣候模式ENVI-met,集中研究森林小氣候環(huán)境下組分溫度與方向亮度溫度的時間與空間分布特征。主要結(jié)果如下：1)以北京市海淀區(qū)東升八家郊野公園和河北省懷來縣中國科學(xué)院遙感試驗(yàn)站兩地的野外測量數(shù)據(jù),進(jìn)行三維小氣候模式ENVI-met模型的標(biāo)定與模擬組分溫度精度驗(yàn)證。結(jié)果表明,ENVI-met能有效模擬研究區(qū)范圍內(nèi)地表組分溫度的三維空間分布規(guī)律及其日變化特征,模擬值與實(shí)測值對比平均R2≈0.93,平均RMSE≈2.1 K。模型可在復(fù)雜植被場景中得到有效拓展。但是,研究也發(fā)現(xiàn)ENVI-met有幾點(diǎn)局限性,包括運(yùn)行效率低、氣象數(shù)據(jù)不能靈活自定義、模擬溫差偏低等。... 

【文章來源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
1 緒論
    1.1 研究背景及選題意義
        1.1.1 地表溫度的研究意義
        1.1.2 地表熱輻射方向性的研究意義
        1.1.3 森林冠層熱輻射方向性的研究意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 植被冠層熱輻射方向性研究
        1.2.2 植被冠層組分溫度分布模擬研究
    1.3 研究內(nèi)容
    1.4 研究路線圖
    1.5 項(xiàng)目支撐
    1.6 本章小結(jié)
2 模型概述與模型耦合
    2.1 ENVI-met模型
        2.1.1 模型架構(gòu)
        2.1.2 模型操作流程
    2.2 RAPID模型
        2.2.1 模型架構(gòu)
        2.2.2 模型操作平臺
    2.3 ENVI-met與RAPID耦合方法研究
        2.3.1 耦合系統(tǒng)的基本原理
        2.3.2 耦合過程實(shí)現(xiàn)與模塊開發(fā)
    2.4 本章小結(jié)
3 研究區(qū)與數(shù)據(jù)
    3.1 研究區(qū)概況
        3.1.1 東升八家郊野公園
        3.1.2 河北懷來遙感試驗(yàn)站
    3.2 郊野公園野外數(shù)據(jù)采集與處理
        3.2.1 林木位置測量
        3.2.2 紅外熱像儀圖像采集
        3.2.3 氣象數(shù)據(jù)測量
        3.2.4 土壤濕度測量
    3.3 懷來塔基多角度熱紅外數(shù)據(jù)
    3.4 遙感數(shù)據(jù)源與數(shù)據(jù)預(yù)處理
        3.4.1 Landsat-8數(shù)據(jù)
        3.4.2 MODIS LST數(shù)據(jù)
        3.4.3 天宮一號高光譜數(shù)據(jù)
    3.5 本章小結(jié)
4 模型模擬結(jié)果及驗(yàn)證
    4.1 八家公園模擬結(jié)果及驗(yàn)證
        4.1.1 組分溫度模擬結(jié)果與驗(yàn)證
        4.1.2 RAPID模擬地表溫度結(jié)果與驗(yàn)證
    4.2 河北懷來模擬結(jié)果及驗(yàn)證
        4.2.1 BRDF模擬結(jié)果
        4.2.2 像元組分亮溫驗(yàn)證
    4.3 本章小結(jié)
5 熱輻射方向性時空變異特征與預(yù)測方法研究
    5.1 森林冠層熱輻射方向性的時空變異研究
        5.1.1 熱輻射方向性日變化模擬分析
        5.1.2 熱輻射方向性季節(jié)變化分析
    5.2 熱輻射方向性預(yù)報預(yù)測方法研究
        5.2.1 熱輻射方向性預(yù)測模型研究
        5.2.2 熱輻射方向性預(yù)測模型驗(yàn)證
    5.3 本章小結(jié)
6 總結(jié)與展望
    6.1 本文主要結(jié)論
    6.2 本研究的特色與創(chuàng)新之處
    6.3 討論及未來工作展望
參考文獻(xiàn)
個人簡介
導(dǎo)師簡介
致謝



本文編號：3142380