MODIS资料用于塔克拉玛干沙漠地表温度计算方法初探.pdfVIP

维普资讯 第23卷 第 5期 中 国 沙 漠 Vn1．23 NO．5 2003年 9月 JOURNALOFDESERT RESEARCH Sep．2003 文章编号：1000-694X(2003)05-0596-04 MODIS资料用于塔克拉玛干沙漠地表 温度计算方法初探 崔彩霞，杨 青，杨莲梅 (中国气象局 乌鲁木齐沙漠气象研究所 ，新疆 乌鲁木齐 83o002) 摘 要 ：用热红外通道的遥感数据计算陆地表面温度是 MODIS资料的重要应用之一。陆地表面温度 (LST)是表 征地球表面能量平衡和气候变化的很好指标 ，也是研究区域或全球陆地物理过程的关键参数。特别是对于面积广 大 、人烟罕至的沙漠地 区，用遥感资料反演其地表温度更显得非常必要。作者主要介绍 MODIS资料用于塔克拉玛 干沙漠地表温度的计算方法。 关键词 ：MODIS；地表温度 中图分类号 ：P412．11 文献标识码 ：A 陆地表面温度是地 一气相互作用及其能量相互 度 、地面发射 ／反射率 、大气发射／吸收／散射地面热 交换的综合反映 ，因此众多研究领域如气候、水资 红外电磁波以及太阳在 白天的辐射决定的。因此理 源、生态和生态化学都需要该参数。如，植被冠层温 论上陆地表面温度 LST可从遥感仪器的热红外通 度可用来估测显热通量 ，土壤表面温度可用于研究 道计算得到。 土壤的显热和潜热通量等 ¨’2J。已有 的研究表 明， 1 LST卫星资料反演方法简介 用卫星资料反演的地表面温度可用于改进陆地表面 能量平衡的模式模拟效果 ，由此得到的全球大气环 到 目前为止，装载于EOS上午星 (Tem )和下午 流模式的模拟显示强夏季季风与高地表温度有关。 星 (Aqua)上的MODIS是唯一能够反演区域或全球 另外 ，地面观测资料的辐射传输模式 的模拟结果表 LST的卫星探测仪。总 的说来 ，在 晴空条件 下用 明温室效应与地表温度呈正相关。 MODIS资料反演的1km空间分辨率的LST精度是 由遥感探测仪 (如 MODIS)的热红外通道获得 1 。由MODIS通道 29，31，32提取的陆地表面发 的图像资料是地球表面发射的电磁波属性的直接反 射率的精度为0．02，通道2O，22和23反演的陆地表 映。在很多情况下这类数据可直接用于真实世界参 面发射率的精度为 0．05。通过与地面实测资料的 数的计算 ，如地表温度的计算等。当然这其中需要 对 比分析 ，用经过矫正的MODIS热红外数据反演平 比较复杂的数据处理过程 ，如大气效应的订正等 。 静湖面和干燥空气条件下沙漠盆地地表温度的绝对 已被广泛接受的海表面温度 SST(SeaSurfaceTem． 精度可达 0．5 。 perature)即此领域 的研究和应用成果。在某些方 在计算方法上，过去 10a中，用热红外资料估 面，沙漠具有和海洋类似 的特点，如 ：①表面特性较 测地表发射率和温度取得 了显著的进展。Kahle等 为简单 (海水和沙粒)；②人无法长期居住而缺少观 (1980)的方法是先确定大气参数并且假设某个通 测资料 ；③由于一般情况下面积较大 ，对环境 ，特别 道的发射率为常数，然后用得到的地表温度计算其 是气候的影响不可忽视 。而这些特点正好与遥感资 他通道的发射率 [Kahl