第32卷第1期-气象与环境科学.PDF

第 32卷 第 1期 气象与环境科学 V01．32 NO．1 2009年 2月 MeteorologicalandEnvironmentalSciences Feb．2009 中巴地球资源卫星数据反演地表温度产品设计 石 玉 立 ， (I中国科学院地理科学 与资源研究所，北京 100101；2南京信息丁程大学，南京 210044) 摘 要 ：利用 CBERSIRMSS／IRS传感器红外通道数据 ，基于 MODTRAN4和查找表算法，根据地表数字高程和 全球／区域一体化数值预报模式，建立相应高度和气象条件下温度反演配套系数，利用 CBERS可见／近红外通道和 地表比辐射率数据库最终生成地表温度 ／地表发射率产 品。最后介绍 了温度产 品的验证工作 ，并对温度反演 中存 在 的参数敏感性和不确定性 问题进行 了兮析 。 关键词 ：CBERS；大气校正 ；地表温度 ；地表比辐射率 中图分类号 ：P457．3 文献标识码 ：A 文章编号 ：1673—7148(2009)01—0005—04 表 1 Landsat和 CBERS热红外传感器波段范 围及其分辨率 引 言 卫星 传感器 波段／m 空间分辨率／m 地表温度是地气系统 中的重要参数 ，是可 以使 用遥感方式直接反演 的地表 7个参数之一，其对于 干旱灾害预测研究和城市热环境监测研究都具有重 要意义。 大面积地表温度 的反演首先要有遥感卫星可 通道观测到的是大气层顶的辐射亮度。当大气温度 见 ／近红外和热红外通道 的对地观测数据 。中巴地 低于地表温度时，大气层顶 的亮度温度通常低于地 球资源卫星 (China—BrazilEarthResourcesSatellite， 表温度 ；如果大气温度高于地表温度时，传感器观测 简称 CBERS)自发射升空以来 ，利用搭载的传感器 到的亮度温度会 高于地表温度。在净 空大气条件 收集了大量可见 ／近红外和热红外通道数据 ，但是 由 下 ，假定热红外波段 的散射可 以忽略 ，卫星观测 到 于各种原凶，CBERS热红外通道数据到现在为止还 的热信号可 以用下式表示： 没有应用起来。鉴于此 ，本文对 CBERSIRMSS／IRS ，J =rL… +L ^ (1) 传感器热红外通道温度产品进行了设计和探讨 ，以 式 中，，J表尔到达卫星的辐射亮度 ， 表示上行离 期能使其尽快发挥效用。 开地表 的辐射亮度 ， 为地表和传感器之 间的大气 CBERS一01／02IRMSS红外多光谱扫描仪有 1个 透过率 ， 表示路径辐射 。上行辐射亮度 由两部 全色波段 、2个短波红外波段和 1个热红外波段 ，扫 分组成 (式 2)：一部分是地表本身 的辐射亮度 s曰 描幅宽为 119．5km。CBERS一03／04IRS红外多光谱 ( )，另一部分是地表反射的下行天空辐射 F ／叮T。 相机波段数 目和范 围均与 CBERS一0l／02IRMSS红 L =eB( )+(1—8)Fd／竹 (2) 外多光谱扫描仪相当。围外较为普遍应用的陆地遥 从上面两个式子可以看到 ，大气纠正的关键是 感卫星数据中主要有美 国的 LandsatThematicMap— 要解决 3个参数值 ：大气透过率 、下行辐射和路径辐 pers系列 (TM)。 射 。对于单通道的传感器来说 ，大气纠正时需要知 LandsatThematicMappers系列波段范围和空间 道