基于某单窗算法反演地表温度地ENVI操作教程.pdf

实用标准文档 单窗算法反演地表温度教程 1.1 算法原理 1.1.1 单窗算法 单窗算法 （MW 算法）是覃志豪于 2001 年提出的针对 TM 数据 只有一个热红外波段的地面温度反演算法。 经过众多学者验证， 单窗 算法具有很高的反演精度，且同样适用于 ETM+ 和 landsat 8 数据。 公式如下： T (a (1 C D ) (b (1 C D ) C D )T D T ) / C s 6 6 6 6 6 6 6 6 sensor 6 a 6 式中， 为地表温度（ K）， sensor 是传感器上的亮度温度（ K）， LST T Ta 是大气平均温度（ K）；a 、b 为参考系数，当地表温度为 0-70 ℃时， a = -67.355351 ，b = 0.458606 ；C 、D 为中间变量，计算公式为： 式中， 为地表比辐射率， 为地面到传感器的大气总透射率。 因此单窗算法反演地表温度的关键是计算得到亮度温度 Tsenso 、地 表比辐射率 、大气透射率 和大气平均作用温度 Ta 。 1.1.2 参数计算 1.1.2.1 辐射亮温计算 利用 Planck 公式将图像像元对应传感器辐射强度值转换为对应的 亮度温度值。公式如下 文案大全 实用标准文档 式中， Tsenso 为亮度温度值； L 影像预处理后得到的光谱辐射值， 2 单位为 w /( m sr m) ，K1 、K2 为常量，可由数据头文件获取。 计算图像辐射亮温之前， 需采用辐射定标参数将像元灰度值 DN 转换为热辐射强度值，公式如下： 式中， M L 为增益参数， A L 为偏移参数，该参数可直接在影像通 文件数据中获取，且 ENVI 软件中已经集成，不需要自己在查找。 1.1.2.2 地表比辐射率计算 根据覃志豪针对 TM 影像提出的混合像元分解法来确定区域地 表福辐射率。对于城市区域，我们简单的将其分为水体、自然表面和 建筑表面三种， 因此针对混合像元尺度上的地表比辐射率通过下式来 估算： 式中， 为混合像元的地表比辐射率； PV 为植被覆盖率； RV 为植 被的温度比率； RM 为建筑表面的温度比率； V 表示植被法地表比辐 射率， m 表示建筑表面的地表比辐射率； d 表示辐射校正项。 根据覃志豪经验公式， V =0.986 ； m =0.972 。 文案大全 实用标准文档 根据 Aster 提供的常用地物比辐射率光谱库 Landsat 8 数据特点， 对于 B10 波段， V =0.98672 ； m =0.96767 。对于 B11 波段， V =0.98990 ； m =0.977515 。 在地表相对较平整的区域 ,一般可取 d ε=0; 在地表起伏较大的区 域 ,d ε可根据植被的