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1、 硕士学位论文 地表温度遥感反演及其在重庆 地表温度遥感反演及其在重庆 干旱监测中的应用 干旱监测中的应用 培养单位：地球科学与测绘工程学院 研 究 生：杨 斌 年 级：2007 级硕士 学科专业：大地测量学与测量工程 指导教师：戴华阳 教授 赵红蕊 教授 中国矿业大学（北京） 2010 年 5 月 研毕业论研毕业论究生文究生文 国矿业学国矿业学中大（北京）中大（北京） 2010 年年 5 月月 分类号： 密 级： UDC： 单位代码：11413 硕士学位论文 论文题目：地表温度遥感反演及其在重庆干旱监测中的应用英文题目：Remote Sensing Based Land Surface Te
2、mperature Retrieval and Its Application to Agricultural Drought Monitoring in Chongqing研 究 生： 杨 斌 年级： 2007 学号： ZSP070104218Q学科专业：大地测量学与测量工程 研究方向：测绘新技术指导教师：戴华阳 职 称：教授赵红蕊 职 称：教授论文完成日期：2010 年 5 月 论文答辩日期：2010 年 6 月学位授予日期： 中国矿业大学（北京） 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不
3、包含其他人已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得中国矿业大学或其他教学机构的学位或证书而使用过的材料。 与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。 作者签名： 日期： . 关于论文使用授权的说明 本人完全了解中国矿业大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保留送交论文的复印件，允许论文被查阅或借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。 （保密的论文在解密后应遵守此规定） 作者签名： 导师签名： 日期： . 摘摘 要 要 地表温度是农业干旱研究的核心参数， 其遥感反演问题一直是定量遥感研究的热点和难点，合适的
4、反演模型、反演方法和反演技巧都对反演稳定性和反演精度起到决定性的作用。为了更好地控制信息流向目标参数，本文基于热红外辐射物理机理和 MODIS 传感器自身波段特点， 重点研究了以地表温度为目标参数的反演方法。 首先根据建立在局地热平衡基础上的热辐射传输方程，构建了简化的地表温度反演物理模型。然后根据简化的物理模型，提出了以地表温度为目标参数的参数弱固定法地温反演方法，并且以模拟数据和重庆地区MODIS 遥感影像为实验数据，对本文提出的反演方法进行了精度验证和实际应用分析。最后将地表温度的反演结果应用于重庆市农业干旱监测。 参数弱固定法反演地表温度在保持反演稳定性的同时，提高了目标参数的反演精度
5、，并应用于农业干旱监测，具有一定的理论意义和实用价值。 关键词：定量遥感，地表温度反演，参数弱固定，干旱监测 Abstract Land surface temperature (LST) is the core parameter in agricultural drought monitoring. The retrieval of LST is the hotspot and difficulty in quantitative remote sensing research. Retrieval accuracy and stability depend on appropriate
6、retrieval model, retrieval methods and techniques. Here a LST retrieval algorithm called weak-fixed-parameter method is proposed. The new method is achieved by weak-fixed sensitive parameters so as to control information flow from MODIS thermal infrared data. Based on the thermal infrared radiative
7、transfer theory, a forward retrieval model is established by thermal radiation transfer equation (RTE). Then the weak-fixed-parameter method targeted LST is put forward based on the forward retrieval model. The algorithm is tested with both simulated data and MODIS data, and the retrieval results ar
8、e applied to monitoring the agricultural drought in Chongqing. The test indicates that the weak-fixed-parameter method is effective to retrieve LST. The method improves retrieval accuracy as well as keeps retrieval stability, and is successful in agricultural drought monitoring. Key words: quantitat
9、ive remote sensing, LST retrieval, week-fixed-parameter, drought monitoring 目 录 1 引言 引言 .1 1.1 研究背景.1 1.2 研究区概况.3 1.2.1 地理位置 .3 1.2.2 地质地貌 .4 1.2.3 气候特征 .4 1.2.4 地表覆盖 .4 1.3 研究现状.5 1.3.1 地表温度反演方法国内外研究进展.5 1.3.2 农业干旱遥感监测国内外研究进展.6 1.4 研究内容.7 1.5 研究思路.82 遥感数据与常用地表温度反演方法 遥感数据与常用地表温度反演方法.10 2.1 MODIS数据 .10 2.1.1 MODIS数据特点.10 2.1.2 MODIS数据产品分级.12 2.1.3 MODIS 1B数据产品文件的结构和内容.12 2.2 常用地表温度反演算法 .13 2.2.1 单通道方法 .
