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1、遥感数字图像处理第六讲实习 2 Landsat TM6 地表温度反演 EX2 Retrieving Earth Surface Temperature from Landsat TM Band Sixth Imagery一 目标1、TM Level 1 数据的热红外波段辐射定标：学会阅读头文件，找出所需定标参数；利用定标参数将 TM 图像热红外波段 DN 值转换为辐射亮度；2、运用单通道法，反演地表温度反演。二 要求1、提交实习报告，作为第 2 次平时成绩；2、按 5 组分组，组长负责本组同学，组织沟通和交流，并督促完成实习报告；科代表负责全班的实习报告收集。三 地表温度的反演单窗算法技术流程
2、1、如图所示，卫星传感器接收到的热红外辐射亮度 由三部分组L成： ooos LL )1()T(BL其中， 为地表真实温度， 表示温度为 的黑体在热红外波段的辐射亮度，s )(ssT表示大气向下辐射亮度， 表示大气向上辐射亮度， 为大气在热红外波段的o oo透过率， 为地表发射率。上式移项得到： LLoos 1)T(B）（2、大气参数的确定方法通过模拟大气对辐射传输的影响，可以为计算大气效应提供了一种有效的方法。由于没有卫星过境时的同步气象数据，不能很好的模拟当时的大气状况。这里我们参考中纬度夏季标准大气剖面，采用 MODTRAN 模拟得到各个大气参数：表示大气向下辐射亮度，模拟结果为 1.68
3、 Wm-2um-1Sr-1， 表示大气向上辐Lo Lo射亮度，模拟结果为 1.74 Wm-2um-1Sr-1， 为大气在热红外波段的透过率，模拟结果为o0.77。3、地表发射率 的确定方法（1）可以根据不同地物类型，赋值给出：（2）使用国外研究者的经验公式（利用 和 NDVI 之间的拟合公式给出）根据 Van 的经验公式： )ln(047.9.1NDVIVan 经验公式是在自然地表上总结出来的，在应用于非自然地表地区（如城市地表）时必须进行订正。对于城市建成区而言，很多建筑物像元的 NDVI 值都小于 0.157，其比辐射率可以设为 0.923.水体的 NDVI 值为 0（公式不适用） ，根据
4、 Masuda 测定的结果，可以近似取0.9925。4、根据普朗克公式，由黑体在热红外波段的辐射亮度可以反演出地表真实温度（对于 TM6 数据来说，波长 是已知的，可设置为11475）： 12)T(B, 52kThcsB eTM上式可以简化如下：)176.0ln(125TBs四 处理步骤1 读入遥感数据2 打开热红外遥感数据3、将 TM 热红外波段 DN 值转换为表观辐亮度【从 TM 数据的 1 级产品计算辐射亮度】由于 1 级产品的 DN 值是由辐射亮度经线性变换得到的，因此从 1 级产品计算辐射亮度只需利用相关参数（G rescale 和 Brescale）进行线性反变换即可，计算过程比较
5、简单，具体如下：25minaxLresclinBrescalrescalcalrsleBQGL其中， 表示 1 级产品的 DN 值， 和 分别是最大和最小光谱辐射亮度，l maxLin和 分别是变换的增益和偏移， 表示传感器入瞳处的光谱辐射亮度。rescalrescal 随着传感器辐射定标算法的改变， 和 以及 和 也跟着做相应调整，maxinrescalGrescalB因此从 1 级产品计算辐射亮度时，需要根据自身数据情况选用相应的参数值，表 4.1表4.3 给出了不同时期的定标参数值：表 4.1 2007 年 4 月 2 日之前处理的 Landsat 5 TM 数据各波段的 和 （单位：maxLinW/m2srum）表 4.2 2007 年 4 月 2 日之后处理的 Landsat 5 TM 数据各波段的 和 （单位：maxLinW/m2srum）表 4.3 各波段的 rescalG和 rescalB值4 运行 erdas 软件的建模工具模块 erdas 建模，反演地表温度5 查看地表温度反演统计直方图，并统计结果。
