Landsat8热红外波段地表比辐射率估算方法改进
2020-10-24何好,张运,3,汤志,黄静,丁玥
何 好, 张 运,3, 汤 志, 黄 静, 丁 玥
(1.安徽师范大学 地理与旅游学院,安徽 芜湖 241000;2.资源环境与地理信息工程安徽工程技术研究中心,安徽 芜湖 241000;3.自然灾害过程与防控安徽省省级重点实验室,安徽 芜湖 241000)
地表比辐射率是遥感方法反演地表温度的重要参数,作为地物本身内在的一种物理属性,受到地表地物类型,土壤含水量,植被覆盖度与结构等因素的影响。在地表温度反演中,地表比辐射率0.01的误差会导致反演得到的地表温度误差达到1℃以上[1-2]。因此,对地表比辐射率进行准确计算对地表温度反演尤其重要。目前,遥感数据反演地表比辐射率方法主要分为两大类:第一类是直接反演,运用多个热红外波段数据计算地表比辐射率,例如Gillespie等提出的ASTER温度地表比辐射率分离算法[3]、Becker与Li提出的光谱指数方法[4]以及Watson提出的双温法[5]等;第二类是利用归一化植被指数(NDVI)间接估算地表比辐射率,例如Van和Owe提出的植被指数法[6]、Valor和Caselles提出的基于植被指数混合模型的方法[7]、Sabrino等提出的NDVI阈值法[8]与覃志豪等提出的NDVI阈值改进方法[9]。第一类算法需要在8~12μm之间至少3个以上的热红外波段[10],目前大多数星载热红外传感器都不满足该条件。第二类算法在目前运用相对较为广泛,其中,Van和Owe植被指数法中的经验公式只考虑了自然地表,但在实际应用中,由于热红外波段必然存在纯裸土与纯植被等纯像元,故Van和Owe的植被指数法很难满足目前反演地表比辐射率的精度要求。而Valor和Caselle提出的基于植被指数混合模型的方法,考虑了纯植被像元与纯裸土像元,使地表比辐射率的估算使用范围更加宽广,但是将水体归入纯裸土像元,导致所得到的水体地表比辐射率数值低于正常值。……