波谱响应函数和波宽对地表温度反演的影响.pdfVIP

理论硼究 适囊信喜 波谱响应函数和波宽对地表温度反演的影响 刘三超o～，柳钦火∞，高懋芳o，刘强o (①遥感科学国家重点实验室．中国科学院遥感应用研究所，北京．100101，o民政部国家减灾中心，北京．100053 ⑦中国农业科学院农业贲源与农业区珂研究所。北京，100081) 摘要：分析丁嫂谱响应函数和渡宽对红外教据反演地袁温度的影响。结果表明，渡谱响应函数对温度反演曲 亮度和温度的关系，用有效波长比中心波长代普积分效果更好，但都存在一定误差，针对这些传癌器数据的单通 道算法须考虑波谱响应的差别。窄波段的MDlS地表温度反演，有效波长比中心波长代普积分效果更好，能满足 精度要求。Terra和Aqud的MODIS波谱响应函数差别很小，可相互结合提高地表温度的反演精度。 关键词：渡谱响应函数；渡宽I地表温度}有效波长 中图分类号：TP751文献标识码：A 文毫编号：1000--3177(2007)93--0003--04 考虑由单色光向宽波段转换时，一般还保留单色辐 1引言 射传输模型的方式，用渡谱辐亮度与波谱响应函数 地表温度是区域和全球尺度上地球表层系统过 的加权平均，由中心波长或者有效波长来代替积分 程的一个关键参量[“”，它是地表、海洋和大气之间 效果。 相互作用的综合结果，因此地表温度是地气问物质 Planck函数、透过率、比辐射率、大气上行和下 能量交换、城市研究、数值预报、全球环流及气候变 行辐射都是波长的函数，由某一渡长代替积分，对波 化等研究的重要参数Ⅱ～习。 宽很窄的通道可能合适，而波宽较宽的红外数据就 TM／ETM+6、 根据所用遥感数据通道数，地表温度反演方法 可能造成较大误差，特别是Landsat 包含单通道算法、分裂窗算法、多角度多通道算 法“。这些算法的基础是辐射传输模型，而传感器 误差可能不能忽略}另一方面，目前的地表温度反演 接收的辐亮度可表示如下： 算法都是针对特定传感器而言的，不同传感器即使 (1) 波长范围比较相似，波谱响应函数也可能差剐较大。 L^=t[电B^(T)+(1一岛)以]+L二 式中，■为传感器接收的总辐射，L：和Lj分 研究表明，渡谱响应函数差别可能导致同一分裂窗 算法计算的NOAA 别表示大气上行和下行辐射，B表示温度为T的黑 表温度相差3K[6]。故不同数据地表温度反演，以及 体辐射，e为地表比辐射率。黾为大气整层透过率。 公式(1)是针对无限细分的波长^的，然而实际的传把某一传感器的算法推广到其他传感器，甚至结合 多源遥感数据提高反演精度时。需分析数据的通道 感器都是有一定波宽的，考虑渡谱响应函数的辐射 设置和波谱响应函数对结果影响。本文定量分析了 传输模型为： ^ 传感器波谱响应函数和波宽对地表温度反演影响， L，=l工(^)^[qB。(T)+(1一气)L二]m+ J^ 并给出了不同传感器所需要考虑通道设置的因素。 ^ l^(A)磁m 2主要传感器的波谱响应函数 o^