本文關(guān)鍵詞：融合NPP-VIIRS與Landsat- 8熱紅外數(shù)據(jù)的城市地表溫度降尺度研究　出處：《華東師范大學(xué)》2017年碩士論文　論文類(lèi)型：學(xué)位論文

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【摘要】：地表溫度在地表能量平衡和熱量交換等研究應(yīng)用中都有著重要的指示意義,被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、地質(zhì)、水文和氣象等多個(gè)領(lǐng)域。熱紅外遙感數(shù)據(jù)反應(yīng)了地表的熱輻射程度,被廣泛用于地表溫度的反演和監(jiān)測(cè)。但是,到目前為止,尚未有遙感衛(wèi)星能夠提供同時(shí)具有高時(shí)間和高空間分辨率的熱紅外數(shù)據(jù)。采用圖像融合的方法對(duì)熱紅外數(shù)據(jù)進(jìn)行降尺度是解決這一問(wèn)題的經(jīng)典做法。已有許多模型融合了高時(shí)間分辨率(如MODIS)和高空間分辨率(如ASTER)的遙感影像,得到高時(shí)空分辨率的地表溫度圖像。Visible Infrared Imaging Radiometer Suite(VIIRS)數(shù)據(jù)作為美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局發(fā)射于2011年的新型可見(jiàn)紅外熱輻射成像儀提供的遙感影像,其更短的傳輸時(shí)間,增強(qiáng)的觀測(cè)幾何,以及更高質(zhì)量的圖像質(zhì)量等優(yōu)勢(shì)使得該數(shù)據(jù)可以作為新一代環(huán)境研究的主要數(shù)據(jù)。但是,目前尚未有學(xué)者將VIIRS與Landsat-8熱紅外數(shù)據(jù)用于數(shù)據(jù)融合并反演地表溫度方面的研究。為了驗(yàn)證VIIRS數(shù)據(jù)用于空間熱紅外數(shù)據(jù)融合的可行性及探究其應(yīng)用前景,本文使用VIIRS和Landsat-8熱紅外數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,并將融合后的輻射量轉(zhuǎn)化為地表溫度,以得到高時(shí)空分辨率的地表溫度影像數(shù)據(jù)。Landsat-8熱紅外數(shù)據(jù)的空間分辨率為30米,但是重返周期為16天;VIIRS熱紅外數(shù)據(jù)的空間分辨率約為375米,時(shí)間分辨率為1天。本文旨在通過(guò)融合這兩種數(shù)據(jù),得到空間分辨率為30米,時(shí)間分辨率為1天的地表溫度數(shù)據(jù)。在已有的熱紅外數(shù)據(jù)融合算法中,用于溫度制圖的時(shí)空自適應(yīng)數(shù)據(jù)融合算法(Spatio-temporal Adaptive Data Fusion Algorithm for Temperature mapping,SADFAT)結(jié)果精度最高。因此,本研究采用了 SADFAT數(shù)據(jù)融合算法,預(yù)測(cè)了的北京市、烏魯木齊市和銀川市部分區(qū)域?yàn)檠芯繀^(qū)域地表溫度影像,并與Landsat-8實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比。為了驗(yàn)證VIIRS數(shù)據(jù)的可用性,本文還使用相同日期的MODIS數(shù)據(jù)和Landsat-8數(shù)據(jù)進(jìn)行融合,并將預(yù)測(cè)結(jié)果進(jìn)行比較。在北京市的研究區(qū)域(研究區(qū)域a)中,使用VIIRS數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)結(jié)果誤差在1.1K到1.4K,相關(guān)系數(shù)在0.71至0.89之間,使用MODIS數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)結(jié)果,誤差在0.9K到1.4K,相關(guān)系數(shù)范圍為0.72至0.93。針對(duì)SADFAT模型在VIIRS和Landsat-8熱紅外數(shù)據(jù)融合的應(yīng)用,本文對(duì)模型參數(shù)進(jìn)行了敏感性分析,將模型中的轉(zhuǎn)換系數(shù)計(jì)算方法由原模型中的逐像元計(jì)算影像輻射量差值比更改為每個(gè)移動(dòng)窗格中每一類(lèi)地表覆蓋類(lèi)型像元的轉(zhuǎn)換系數(shù)平均值,以得到更加平滑和準(zhǔn)確的結(jié)果。同時(shí),通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,發(fā)現(xiàn)當(dāng)移動(dòng)窗格的大小為5x5時(shí),可以得到精度更好、運(yùn)算效率更高的融合結(jié)果。
[Abstract]:In order to verify the availability of VIIRS data , the spatial resolution of the thermal infrared data is 30 meters and the temporal resolution is 1 day . It is found that when the size of the mobile pane is 5x5 , the fusion results with better accuracy and higher operation efficiency can be obtained .

【學(xué)位授予單位】：華東師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類(lèi)號(hào)】：P407.6

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1414534