遙感反演的地表溫度作為許多陸面過(guò)程模型重要且敏感的輸入?yún)?shù),廣泛應(yīng)用于天氣預(yù)報(bào)、林火監(jiān)測(cè)、凍害監(jiān)測(cè)、水資源利用和城市氣候監(jiān)測(cè)等方面。驗(yàn)證遙感反演的地表溫度的精度、量化其誤差,不僅有利于遙感算法的改進(jìn),同時(shí)為遙感產(chǎn)品的深入應(yīng)用提供支持。由于異質(zhì)性下墊面站點(diǎn)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)與遙感產(chǎn)品存在尺度不匹配、觀測(cè)方式差異等問(wèn)題,地面實(shí)測(cè)值直接作為驗(yàn)證的“真值”可能存在較大誤差。本文以黑河下游試驗(yàn)區(qū)為研究對(duì)象,考慮太陽(yáng)光照方向-地面-傳感器觀測(cè)方向幾何關(guān)系以及空間異質(zhì)性等,構(gòu)建地面場(chǎng)景模型用以模擬目標(biāo)像元LST,實(shí)現(xiàn)地面單點(diǎn)測(cè)量值向目標(biāo)像元尺度LST的轉(zhuǎn)換。本文以黑河流域下游四道橋試驗(yàn)區(qū)為研究區(qū),于2014年7⁸月和2016年7月,在混合林站、胡楊站和超級(jí)站樣方內(nèi)開(kāi)展地面三維結(jié)構(gòu)參數(shù)和地表熱輻射觀測(cè)試驗(yàn)。分別通過(guò)地面站點(diǎn)數(shù)據(jù)和機(jī)載航空數(shù)據(jù)兩種方式構(gòu)建場(chǎng)景模型,模擬了四分量?jī)糨椛鋫鞲衅饕晥?chǎng)內(nèi)的地表溫度�；诘孛嬲军c(diǎn)數(shù)據(jù)構(gòu)建真實(shí)三維場(chǎng)景模型將傳感器視場(chǎng)所在地面簡(jiǎn)化為平面,樹(shù)冠簡(jiǎn)化為橢球體,模擬光照和觀測(cè)方向,獲取傳感器組分比例。利用熱像儀和紅外輻射計(jì)實(shí)測(cè)地物輻射溫度,經(jīng)過(guò)儀器定標(biāo)、大氣校正等... 

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【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

太陽(yáng)光照陰影和傳感器觀測(cè)陰影的相互關(guān)系

Ermida 等[15]對(duì) MGP模型做了改進(jìn)。運(yùn)用微積分的思想將投影平面劃分為 0.01 m 的規(guī)則網(wǎng)格（如圖1-2 所示），采用計(jì)算機(jī)計(jì)算單棵樹(shù)冠投影到地面上的投影面積 A(θ, )和樹(shù)冠在傳感器觀測(cè)方向與太陽(yáng)光照方向在地面上投影的重疊區(qū)域面積 AOverlap。改進(jìn)后模型與原始 MGP 模型相比，兩者模擬 LST 差值小于 0.25%。該方法被用于 SEVIRI和 MODIS LST 的比較。原始 MGP 模型局限于計(jì)算簡(jiǎn)單樹(shù)冠形狀，如錐體、球體等，對(duì)復(fù)雜地面場(chǎng)景及人工地表無(wú)法有效表達(dá)，而經(jīng) Ermida 等改進(jìn)后的模型能適應(yīng)各種樹(shù)冠形狀。MGP 模型中假設(shè)場(chǎng)景中地面只有裸土一種類型，而實(shí)際地表情況可能十分復(fù)雜。Cao 和 Liu 等[31]考慮場(chǎng)景中道路的影響，將場(chǎng)景分為道路區(qū)域和農(nóng)作物區(qū)域分別計(jì)算兩者對(duì)整個(gè)混合像元地表溫度的貢獻(xiàn)，同時(shí)考慮了道路周圍農(nóng)作物對(duì)道路的影響。利用黑河流域的機(jī)載熱像儀數(shù)據(jù)驗(yàn)證了模型誤差小于 1.1K。與原始 MGP 模型相比，該模型對(duì)特定場(chǎng)景的處理更加細(xì)致。MGP 模型作為一種簡(jiǎn)單、輸入?yún)?shù)少、具有相對(duì)嚴(yán)謹(jǐn)物理意義的地表溫度升尺度方法，能夠用于自然地表異質(zhì)性下墊面像元尺度地表溫度相對(duì)真值的模擬。正是由于該模型的這些特性，使得其特別適合模擬全球或者大范圍區(qū)域 LST。但是

圖 1-2 在光照-觀測(cè)幾何條件下投影到規(guī)則格網(wǎng)上的面積圖示[15].2 真實(shí)結(jié)構(gòu)三維模型.2.1 離散各向異性輻射傳輸模型離散各向異性輻射傳輸模型（DART）是一種嚴(yán)格的、高級(jí)的輻射傳輸模模型于 1992 年由 CESBIO（Centre d’Etudes Spatiales de la BIOsphère）實(shí)驗(yàn)32]。DART 模型不但能夠在異質(zhì)性三維結(jié)構(gòu)植被覆蓋地表估計(jì)短波和長(zhǎng)波輻射傳輸，而且可以估計(jì)窄波段甚至整個(gè)光譜范圍的表面方向輻射和熱量分近地表空間，整個(gè)場(chǎng)景被分為大小相等的立方體單元。場(chǎng)景主要類型包括、樹(shù)葉、樹(shù)干、草地、水體等（如圖 1-3）。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
[1]異質(zhì)性下墊面衛(wèi)星遙感地表溫度驗(yàn)證方法研究[D]. 李明松.電子科技大學(xué) 2016



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