地表溫度是地-氣系統(tǒng)中能量收支和水循環(huán)等物理過程重要的驅(qū)動(dòng)參量,廣泛應(yīng)用于氣候變化、災(zāi)害監(jiān)測、城市規(guī)劃和軍事偵察等領(lǐng)域。遙感方法可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域和全球尺度上地表溫度的反演,但是現(xiàn)有的地表溫度產(chǎn)品精度仍存在較大不確定性,未考慮地表熱輻射方向性。地表熱輻射各向異性是地表非均質(zhì)非同溫特性造成的,對其建模是實(shí)現(xiàn)地表溫度角度效應(yīng)歸一化的有效手段。目前,已有的熱輻射方向性模型存在的問題包括:1)建模時(shí)沒有考慮植被聚集指數(shù);2)現(xiàn)有的大多數(shù)熱輻射方向性模型只能進(jìn)行瞬時(shí)模擬,需要地表組分溫度作為輸入;3)目前仍舊沒有一套完善的角度效應(yīng)歸一化方法用于地表溫度產(chǎn)品的業(yè)務(wù)化運(yùn)行。熱輻射方向性模型的不足,也限制了組分溫度反演的發(fā)展。針對上文提到的問題,本文以植被冠層熱輻射方向性為研究對象,從建模和反演兩個(gè)方面開展了研究。論文的主要工作和成果如下:（1）基于機(jī)載紅外多角度觀測,提出了葉片、光照土壤和陰影土壤的溫度反演方法。在解析輻射傳輸模型FR97的基礎(chǔ)上,引入光照土壤和陰影土壤的可視比例計(jì)算組分有效發(fā)射率,結(jié)合貝葉斯優(yōu)化算法,反演了葉片、光照土壤和陰影土壤的溫度。地面測量和遙感反演結(jié)果均表明土壤光照和陰影部分的溫... 

【文章來源】：中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院遙感與數(shù)字地球研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：150 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

植被冠層熱輻射方向性問題研究技術(shù)路線

植被冠層熱輻射方向性建模及組分溫度反演為標(biāo)準(zhǔn)差和均質(zhì)分別為 1 和 0 的高斯分布。 = 型對比模型的精度是影響組分溫度反演的重要因素。基于 4SAIL 模評估。圖 2.1 展示了 FR97，TFR97 和 4SAIL 模型模擬的太陽主向亮溫結(jié)果。盡管 TFR 模型與 4SAIL 模型間仍存在差異，但相FR 模型模擬的結(jié)果更接近于 4SAIL 的模擬結(jié)果，特別是對熱點(diǎn)升。

反演對比太陽主平面上的模擬結(jié)果（天頂角 0°-50°以 10°間隔， =0°）作多角度觀測，進(jìn)行組分溫度反演。基于 TFR 模型的反演結(jié)果如圖 2.3 所示LAI 的增大，因?yàn)橥寥涝谝晥鲋斜壤郎p小，導(dǎo)致了反演的土壤溫度的均方增大。當(dāng)光照和陰影葉片間存在差異時(shí)，反演的葉片平均溫度更接近光照度。FR97 模型和 4SAIL 模型的組分溫度反演結(jié)果用于與 TFR 模型的反演比。為了與 FR97 和 TFR 反演方法保持一致，4SAIL 模型中采用 Francois(1997)提出的方法先計(jì)算組分有效發(fā)射率，再進(jìn)行組分溫度反演。圖 2.2 在不同 LAI 和溫度分布時(shí)，F(xiàn)R97 和 TFR 模型與 4SAIL 模型間差異，其中 為光照葉片和陰影葉片間溫度差異Figure 2.2 The RMSDs of the FR97 and TFR models compared with the 4SAILmodel for different LAIs and temperature profiles.2.3.3

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]基于雙角度AATSR遙感數(shù)據(jù)的組分溫度反演[J]. 楊錦鑫,賈立.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2014(02)
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[10]地表熱紅外輻射方向特性的航空飛行試驗(yàn)研究[J]. 柳欽火,顧行法,李小文,F.Jacob,J. F. Hanocq,M.Friedl,A.H.Strahler,余濤,田國良.  中國科學(xué)E輯:技術(shù)科學(xué). 2000(S1)

博士論文
[1]地表組分溫度反演方法及遙感像元的尺度結(jié)構(gòu)[D]. 劉強(qiáng).中國科學(xué)院研究生院（遙感應(yīng)用研究所） 2002



本文編號：3033602