地表溫度是控制地汽水熱平衡的重要參數(shù)之一,在氣候變化、水文循環(huán)以及生態(tài)環(huán)境等研究中具有重要意義。其中MODIS land surface temperature（LST）產(chǎn)品產(chǎn)品由于其高時空分辨率,得到了廣泛的應(yīng)用。然而,由于云的影響或大氣干擾等情況,MODIS LST產(chǎn)品存在大范圍數(shù)據(jù)缺失的情形。目前對地表溫度產(chǎn)品缺失數(shù)據(jù)的估算方法包括時空插值方法、引入外源衛(wèi)星數(shù)據(jù)的估算方法以及基于地表能量平衡的估算方法。時空插值方法快速簡單,無需借助其他輔助數(shù)據(jù),但得到的結(jié)果僅僅是云覆蓋像元理論上的晴空溫度,未考慮云對地表溫度的影響;引入外源衛(wèi)星數(shù)據(jù)的方法往往是引入了微波數(shù)據(jù)對地表溫度進(jìn)行估算,因?yàn)槲⒉〝?shù)據(jù)能夠穿透云層獲取云下地表信息,但由于微波數(shù)據(jù)分辨率較低以及對地表十分敏感的特性限制了此類方法的應(yīng)用;而基于地表能量平衡的方法是利用地表能量平衡公式,基于眾多環(huán)境以及大氣參數(shù)來估算地表溫度,該類方法具有明確的物理意義,但由于眾多參數(shù)較難獲取的原因,目前也沒有得到廣泛的應(yīng)用。同時,需要注意的是,衛(wèi)星上所標(biāo)識的云像元是云在衛(wèi)星觀測方向上的投影,然而真正受云影響的地面像元則是位于太陽對云的輻射方向所形成... 

【文章來源】：南京師范大學(xué)江蘇省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：82 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)路線圖

第2章研究區(qū)與數(shù)據(jù)處理15第2章研究區(qū)與數(shù)據(jù)2.1研究區(qū)概況本文的研究區(qū)青藏高原位于中國西南部，介于北緯26o00′~39o47′，東經(jīng)73o19′~104o47′之間，是世界上海拔最高的高原，其平均海拔在4000米以上，邊境總長度為11745.96千米，總面積超過2.60×106平方千米[81]。高原上分布著高山、峽谷、盆地、湖泊、冰川凍土等多種地貌。其地勢自西北向東南傾斜，周邊被巨大的山系環(huán)繞。西北部和西南部分別時昆侖山脈和崗底斯山脈，中南部和南部分別是唐古拉山脈及雅魯藏布江，北部是柴達(dá)木盆地。青藏高原為高原大陸性氣候，高原上的溫度和降水有明顯的區(qū)域變異，從西到東，其降水與溫度都逐漸升高。青藏高原上冬季平均氣溫約為-6.4℃，春季約為-3.4℃，夏季約為10.5℃，秋季約為8.2℃[82]。降水主要集中在夏季，其大部分地區(qū)的年降水量在400mm以下，東南部雅魯藏布江河谷部分區(qū)域的年降水可達(dá)800~1000mm，西北部降水稀少地區(qū)的年降水在50~100mm之間[83]。受氣候特征的影響，其植被分布呈現(xiàn)出明顯的海拔和地帶特征，從東南向西北依次為亞熱帶森林、草甸、草原、半荒漠、荒漠[84]。圖2.1研究區(qū)氣象站點(diǎn)分布圖

第2章研究區(qū)與數(shù)據(jù)處理20圖2.2SCSG效應(yīng)對地表溫度的影響[80]由圖3.1所示的觀測幾何中，要識別圖中各個區(qū)域的位置，云在地面的正投影位置、云頂高度、太陽天頂角、太陽方位角、衛(wèi)星觀測天頂角以及衛(wèi)星觀測方位角對于描述SCSG效應(yīng)是非常重要參數(shù)。如果提供了這些參數(shù)，就能夠根據(jù)其幾何關(guān)系推算出各個區(qū)域在圖中的位置。計算公式如式3.1和3.2所示。=+(3.1)=+=(3.2)=式3.1和式3.2中，（,Yshw）是云陰影在地面的投影，（,）是云在地面上的垂直投影，（,）是云在遙感圖像上的位置，有可能是假的位置，并不是真正云陰影位置。H是云層距地面的高度，在本研究中是利用MOD06中包含的云層高度減去地面高度，即為所需參數(shù)H。和分別是衛(wèi)星的觀測天頂角和方位角；和分別是太陽天頂角和方位角。2.3.2結(jié)果與分析在本研究中，我們利用多種MODIS產(chǎn)品獲取我們所需參數(shù)。云在遙感影像上的位置（,）可在MODISLST產(chǎn)品中的質(zhì)量控制文件中查詢到。所需的太陽天頂角、太陽方位角、觀測天頂角、觀測方位角能夠從MOD03地理定位產(chǎn)品中獲得；云頂高度能夠從MOD06_L2從云產(chǎn)品中獲得。為了保證數(shù)據(jù)的一致性，都將所需的MODIS數(shù)據(jù)都投影為WGS-84基準(zhǔn)下的墨卡托投影，并且

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]Himawari 8 AHI數(shù)據(jù)地表溫度反演的實(shí)用劈窗算法[J]. 劉超,歷華,杜永明,曹彪,柳欽火,孟翔晨,胡友健.  遙感學(xué)報. 2017(05)
[2]衛(wèi)星遙感地表溫度的真實(shí)性檢驗(yàn)研究進(jìn)展[J]. 馬晉,周紀(jì),劉紹民,王鈺佳.  地球科學(xué)進(jìn)展. 2017(06)
[3]熱紅外地表溫度遙感反演方法研究進(jìn)展[J]. 李召良,段四波,唐伯惠,吳驊,任華忠,閻廣建,唐榮林,冷佩.  遙感學(xué)報. 2016(05)
[4]Predicting coastal morphological changes with empirical orthogonal function method[J]. Fernando Alvarez,Shun-qi Pan.  Water Science and Engineering. 2016(01)
[5]青藏高原植被覆蓋變化及其與氣候變化的關(guān)系[J]. 劉軍會,高吉喜,王文杰.  山地學(xué)報. 2013(02)
[6]MODIS地表溫度產(chǎn)品的驗(yàn)證研究——以黑河流域?yàn)槔齕J]. 于文憑,馬明國.  遙感技術(shù)與應(yīng)用. 2011(06)
[7]基于多元自適應(yīng)回歸樣條的青藏高原溫泉區(qū)域的凍土分布制圖[J]. 張秀敏,南卓銅,吳吉春,杜二計,王通,游艷輝.  冰川凍土. 2011(05)
[8]基于被動微波的寒旱區(qū)地表溫度反演[J]. 彭丹青,李京,趙天杰,張立新.  冰川凍土. 2009(02)

博士論文
[1]地表溫度與近地表氣溫?zé)峒t外遙感反演方法研究[D]. 王猛猛.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) 2017



本文編號：3233852