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针对MODIS数据的地表温度反演算法检验——以黑河流域上游为例 总被引：1，自引：0，他引：1
地表温度遥感反演算法的榆验与评价是确保算法能够有效应用的前提.选取2008年3月覆盖我国西北黑河流域上游地区的Tcrra/Aqua MODIS影像,利用卫星过境时地面样方的实测地表温度数据对MOD/MYD11A1产品及4种常用的分裂窗算法进行了验证.同时,利用典型大气探空数据构建了用十算法检验的模拟数据集.利用实测地表温度数据的验证结果表明,MOD/MYD11A1产品及Mao等提出的实用性分裂窗算法精度较高,均方根误差分别为1.1 K、0.9 K.基丁地表温度的模拟数据集验让结果表明,在黑河上游寒旱环境下,Mao 2005算法的均方根误差控制在0.8 K以内.由于研究区大人气水汽含量较低,传感器观测天顶角对于地表温度反演精度影响较小. 相似文献
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西藏中部"一江两河"地区地表通量的卫星遥感估算 总被引：3，自引：2，他引：1
西藏中部一江两河地区(包括雅鲁藏布江中游和拉萨河、年楚河中下游地区)是西藏主要的农业区,藏中农业区地表特征参数(地表反照率、地表温度和植被指数)的变化和地表通量的遥感估算对农作物长势监测、农作物估产、灾害监测以及理解农业区内部乃至其与周边地区的能量水循环研究具有重要的意义.选取2003年4月14日和10月16日影像作为春季和秋季代表,利用两种相同空间分辨率的卫星资料———AVHRR和MODIS反演研究区地表特征参数和地表通量.在反演得到地表特征参数的基础上,结合研究区9个台站的地面气象观测资料,利用SEBS模式对该地区地表通量进行了遥感估算.结果表明,研究区地表能量平衡各分量具有明显的空间分布和时间变化特征.同一天中AVHRR和MODIS估算结果空间分布态势保持一致,但由于过境时间的差异,MODIS通量结果均大于AVHRR. 相似文献
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基于HJ-1B卫星数据的疏勒河上游流域地表温度反演 总被引：3，自引：3，他引：0
地表温度是描述地表和大气之间物质交换和能量平衡的关键参数之一. 利用疏勒河上游流域2010年7月25日过境的HJ-1B卫星数据, 采用修正的Jimenez-Mufloz&Sobrino普适性单通道算法反演了疏勒河上游流域的地表温度. 与MODIS LST产品的对比验证表明, 该算法在研究区有较高的精度. 同时, 对不同土地利用类型的地表温度的分析表明, 土地利用类型不同, 其地表温度存在一定的差异, 其中, 稀疏草地的地表温度最高, 裸岩次之. 研究发现, 在河流和冰川区, 修正的单通道算法可能高估了表面温度. 同时, 对模型反演所需的关键地表参数的敏感性分析发现, 算法在一定范围(0~0.01)内对比辐射率不太敏感, 但超过该范围则变得非常敏感, 而对大气水汽含量比较敏感. 因此, 一定程度上, 地表比辐射率和大气水汽含量的精度对HJ-1B卫星数据反演地表温度的准确性起主要作用. 相似文献
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MODIS地表温度产品在青藏高原连续多年冻土区的适用性分析 总被引：4，自引：3，他引：1
利用自动气象站观测的长波辐射计算得到的地表温度对MODIS地表温度(LST)产品在青藏高原中部连续多年冻土区的精度进行验证, 并利用具有较高空间分辨率的Landsat 5 TM和Landsat 7 ETM+反演的地表温度与MODIS LST产品进行了对比分析. 结果表明: 白天MODIS LST产品的平均绝对误差(MAE)和均方根误差(RMSE)分别约为3.42~4.41 ℃和4.41~5.29 ℃, 夜晚MODIS产品MAE和RMSE分别为2.15~2.90 ℃和3.05~3.78 ℃, 精度高于白天; MODIS LST与TM、ETM+反演的地表温度一致性较好, 相关系数分别达到0.85和0.95. 说明MODIS LST产品在连续多年冻土区的适用性较高, 是研究多年冻土地表热状况的一个非常好的数据源. 而且, 不同空间尺度的遥感数据之间一致性较好, 可考虑将多源遥感数据应用于多年冻土热状况监测研究. 相似文献
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将劈窗算法(SW,split window algorithm)应用于Landsat8数据进行地表温度反演,完全基于Landsat8数据本身不需要借助外部数据源,克服了传统地表温度反演依赖MODIS水汽产品外部数据造成的局限,实现利用Landsat8热红外数据反演得到较高空间分辨率的地表温度产品。以美国Walnut Gulch流域为例进行SW算法地表温度反演,并与SC算法结果、MOD11-L1地表温度产品和实测地表温度数据对比分析。结果表明,与SC(generalized single-channel algorithm)算法和MOD11-L1地表温度产品相比,SW算法应用于Landsat 8数据的地表温度反演取得较好的效果,平均误差最小为0.89K,相关系数最高为0.9841,反演结果和实测数据具有较好的一致性。 相似文献
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基于MODIS数据的石羊河流域地表温度空间格局 总被引：1，自引：1，他引：0
利用2010年4期MODIS影像, 基于植被指数、 地表比辐射率、 大气透过率和星上亮度温度, 采用分裂窗口算法, 反演石羊河流域不同季节地表温度并对其进行验证. 结果表明: 石羊河流域四季地表温度变化明显, 昼夜温差很大, 其中, 春季温度分布在-13.45~29.27℃之间; 夏季温度分布在-3.75~56.29℃之间; 秋季温度分布在-10.15~32.67℃之间; 冬季温度分布在-17.15~12.75℃之间. 从地表温度空间分布上看, 在武威、 民勤、 古浪等绿洲地区地表热量丰富, 水土和植被效应显著, 热量呈圈状空间递减趋势; 在下游地区腾格里沙漠和巴丹吉林沙漠地区夏季温度最高, 祁连山东端的石羊河上游地区由于受常年积雪、 河流、 地表植被和海拔等因素影响地表温度较低. MODIS数据为宏观小流域热环境监测提供了新的途径, 且将遥感数据和地表下垫面数据相结合能提高反演精度. 相似文献
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基于多尺度遥感数据估算地表通量的方法及其验证分析 总被引：2，自引：0，他引：2
地表水热通量(显热通量、潜热通量)的遥感估算在全球气候变化、水资源、生态环境等研究领域具有重要的应用价值.MODIS数据的空间分辨率较低(热红外波段星下点为1 km),而地球表面的几何物理属性又具有高度非均匀性,因而在实际应用中面临较严重的尺度问题.探讨了多源卫星数据(中高分辨率Landsat TM与中低分辨率MODIS)相结合佑算像元通量的2种方法,分别利用高分辫率的地表分类及植被指数信息在混合像元内部进行亚像元处理,以提高非均匀地表混合像元的通量估算精度.研究数据来自于2008年黑河流域综合实验获取的遥感数据和辅助数据,验证数据来自于实验期间获取的不同下垫面的地表通量数据,包括涡度相关(EC)数据,以及大孔径闪烁仪(LAS)数据.计算结果表明,2种方法皆可在下垫面不均匀或者地表类型较复杂的情况下得到比较明显的纠正效果,纠正后的通量与观测更加接近.相比之下,利用植被指数分解温度的方法适用性更广,纠正效果更好.在地面验证中,对比分析了EC和LAS数据在TM尺度和MO-DIS尺度通量验证的适用性.LAS数据测量尺度与MODIS卫星像元尺度相匹配,可以直接验证MODIS通量计算结果,EC数据虽然可以直接验证TM计算的通量,但与MODIS数据对比,还需要进行尺度转换,即先用EC验证TM通量,然后将TM通量降尺度,与MODIS进行对比.最后对利用LAS验证通量的不确定性进行了分析,发现图像中LAS测点的几何定位误差以及LAS测量路径中像元的选取都对验证结果有一定影响. 相似文献
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利用MODIS数据可见光波段、近红外波段和中红外波段,获得提取地表温度所需要的2个基本参数：地表比辐射率和大气透过率;然后对热红外波段b31、b32运用劈窗算法提取出陕北地区地表温度;并利用两种不同经验公式参数得出的结果与相应位置气象观测站观测的卫星过境时刻的地表气温进行比较。结果表明,劈窗算法简化模式能获得较准确的地表温度,符合陕北地区的实际地表状况,印证了应用该简化模式可以在大范围内快速实时监测地表温度。 相似文献
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祁连山区MODIS积雪反照率产品的精度验证及云下积雪反照率估算研究 总被引：4，自引：1，他引：3
积雪反照率在全球气候和能量收支平衡模型中起着重要的作用. 利用祁连山地区大冬树垭口站点反照率实测数据对由TM/ETM+得到的反照率数据进行标定, 然后将TM/ETM+反照率数据通过升尺度对MODIS逐日积雪反照率(SAD)产品在晴空条件下的精度进行了验证. 同时, 发展了一个基于MODIS SAD与AMSR-E SWE数据融合并结合Noah积雪反照率参数化方案估算MODIS SAD数据云下积雪反照率的算法, 通过统计分析纠正了云对积雪反照率的影响, 对云下积雪反照率进行了验证分析. 结果表明:MODIS SAD产品在祁连山地区的精度要低于大面积积雪覆盖的平坦地区(如格陵兰岛), 其平均绝对误差及均方根误差分别为0.0548和0.0727; 云下积雪反照率估算方法可以有效地获取云覆盖下积雪像元的反照率值, 纠正后的无云MODIS SAD数据与地面观测值有较好的一致性, 其平均绝对误差为0.078. 相似文献
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In this study, an attempt has been made to estimate land surface temperatures (LST) and spectral emissivities over a hard
rock terrain using multi-sensor satellite data. The study area, of about 6000 km2, is a part of Singhbhum-Orissa craton situated in the eastern part of India. TIR data from ASTER, MODIS and Landsat ETM+
have been used in the present study. Telatemp Model AG-42D Portable Infrared Thermometer was used for ground measurements
to validate the results derived from satellite (MODIS/ASTER) data. LSTs derived using Landsat ETM+ data of two different dates
have been compared with the satellite data (ASTER and MODIS) of those two dates. Various techniques, viz., temperature and
emissivity separation (TES) algorithm, gray body adjustment approach in TES algorithm, Split-Window algorithms and Single
Channel algorithm along with NDVI based emissivity approach have been used. LSTs derived from bands 31 and 32 of MODIS data
using Split-Window algorithms with higher viewing angle (50°) (LST1 and LST2) are found to have closer agreement with ground
temperature measurements (ground LST) over waterbody, Dalma forest and Simlipal forest, than that derived from ASTER data
(TES with AST 13). However, over agriculture land, there is some uncertainty and difference between the measured and the estimated
LSTs for both validation dates for all the derived LSTs. LST obtained using Single Channel algorithm with NDVI based emissivity
method in channel 13 of ASTER data has yielded closer agreement with ground measurements recorded over vegetation and mixed
lands of low spectral contrast. LST results obtained with TIR band 6 of Landsat ETM+ using Single Channel algorithm show close
agreement over Dalma forest, Simlipal forest and waterbody with LSTs obtained using MODIS and ASTER data for a different date.
Comparison of LSTs shows good agreement with ground measurements in thermally homogeneous area. However, results in agriculture
area with less homogeneity show difference of LST up to 2°C. The results of the present study indicate that continuous monitoring
of LST and emissivity can be undertaken with the aid of multi-sensor satellite data over a thermally homogeneous region. 相似文献
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新疆北疆地区季节性冻土结冻过程与日积温的关系 总被引：6，自引：2，他引：4
传统的度日因子模型很难分辨在结冻期土壤每日结冻和解冻的过程,而日小时积温可以区分正积温和负积温对土壤冻结过程的影响.利用北疆地区1951-2010年气象站数据和决策树算法,分析计算日小时积温及表层5cm和10cm土壤冻结状态数据及日小时积温对季节性冻土冻结现象的影响.结果表明:在北疆范围年小时正积温以每年平均160℃增长,而年小时负积温以每年平均153℃减少.季节性冻土发生冻结现象所需的临界值分布与北疆地区气候和土壤分布基本一致,但仍存在空间差异性.北疆地区5cm土壤结冻所需的日小时负积温为-50℃以下,而5cm到10cm土壤结冻所需日小时负积温的平均值差值为-15℃左右.与日最低气温和日平均气温作为土壤结冻判据相比,日小时积温临界值作为判据可获得较高的精确度.在昌吉地区和阿勒泰地区冻土的平均深度随着日小时负积温临界值的增加而减少. 相似文献
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Chenour Mohammadi Manuchehr Farajzadeh Yousef Ghavidel Rahimi Abbasali Aliakbar Bidokhti 《Arabian Journal of Geosciences》2018,11(13):360
Station recording air temperature (Ta) has limited spatial coverage, especially in unpopulated areas. Since temperature can change greatly both spatially and temporally, stations data are often inadequate for meteorology and subsequently climatology studies. Time series of moderate-resolution imaging spectroradiometer (MODIS) land surface temperature (Ts) and normalized difference vegetation index (NDVI) products, combined with digital elevation model (DEM), albedo from Era-Interim and meteorological data from 2006 to 2015, were used to estimate daily mean air temperature over Iran. Geographically weighted regression was applied to compare univariate and multivariate model accuracy. In the first model, which only interfered with land surface temperature (LST), the results indicate a weak performance with coefficient of determination up to 91% and RMSE of 1.08 to 2.9 °C. The mean accuracy of a four-variable model (which used LST, elevation, slope, NDVI) slightly increased (6.6% of the univariate model accuracy) when compared to univariate model. RMSE dropped by 19% of the first model. By addition albedo in the third model, the coefficient of determination increased significantly. This increase was 32% of the univariate model and 23.75% of the 4-variable model accuracy. The statistical comparison between the three models revealed that there is significant improvement in air estimation by applying the geographically weighted regression (GWR) method with interfering LST, NDVI, elevation, slope, and albedo with mean absolute RMSE of 0.62 °C and mean absolute R2 of 0.99. In order to better illustrate the third model, t values were spatially mapped at 0.05 level. 相似文献
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Comparison of two split-window methods for retrieving land surface temperature from MODIS data 总被引：2，自引：0，他引：2
Shaohua Zhao Qiming Qin Yonghui Yang Yujiu Xiong Guoyu Qiu 《Journal of Earth System Science》2009,118(4):345-353
Land surface temperature (LST) is a key parameter in environment and earth science study, especially for monitoring drought.
The objective of this work is a comparison of two split-window methods: Mao method and Sobrino method, for retrieving LST
using MODIS (Moderate-resolution Imaging Spectroradiometer) data in North China Plain. The results show that the max, min
and mean errors of Mao method are 1.33K, 1.54K and 0.13K lower than the standard LST product respectively; while those of
Sobrino method are 0.73K, 1.46K and 1.50K higher than the standard respectively. Validation of the two methods using LST product
based on weather stations shows a good agreement between the standard and Sobrino method, with RMSE of 1.17K, whereas RMSE
of Mao method is 1.85K. Finally, the study introduces the Sobmao method, which is based on Sobrino method but simplifies the
estimation of atmospheric water vapour content using Mao method. The Sobmao method has almost the same accuracy with Sobrino
method. With high accuracy and simplification of water vapour content estimation, the Sobmao method is recommendable in LST
inversion for good application in Ningxia region, the northwest China, with mean error of 0.33K and the RMSE value of 0.91K. 相似文献
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试图利用地表温度场数据获取中国西部的构造活动信息。在建立热与应变关系的基础上,对中国西部MODIS/Terra地表温度产品进行分析处理。研究发现:(1)地表温度在一些地区发生偏离年变现象,这种年变偏离与一些活动构造带的活动有关;(2)在扣除年变基准场等主要气候因素后,年变残差(ΔT)中长周期成分(LSTLOW)更接近构造活动所引起的热信息,能为构造活动提供一定的指示信息。研究发现,一个地震的发生对周围不同构造区的影响不同,有的地区升温,有的地区降温。2004年印尼地震最大的影响是引起青藏高原中部巴颜喀拉—松潘地块的降温;(3)与前者相对应,发生在中国周边地区的不同地震引起的温度变化格局不同,对同一地区的影响也不同,例如2001年东昆仑8.1级地震引起龙门山断裂带升温,而2003年斋桑泊7.9级地震和2004年印尼9级地震却引起该带的降温;(4)不同地区地温变化的时间过程不同。这些现象均对构造变形过程有一定的启示。在上述现象的基础上,笔者结合GPS观测结果,不同深度的地温信息以及地震活动等资料,对地表温度场中包含构造活动信息进行了初步检验,并对地表温度场反映的区域构造变形模型进行了讨论。 相似文献
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地表温度（land surface temperature,LST）是反映生态环境状况的重要指标。西藏作为气候变化的敏感地区,掌握其LST的时空变化有利于深入了解西藏热环境演化过程,为长期监测高原基础生态变化提供帮助。研究基于谷歌地球引擎获取西藏2000—2020年的MODIS LST数据,采用归一化分级方法对LST进行5个等级的划分,利用趋势分析、热力空间分析以及重心迁移等方法分析了研究区近20年来的LST时空演变特征。同时,选取归一化植被指数（normalized difference vegetation index,NDVI）、裸土指数（bare soil index,BI）、垂直不透水面指数（perpendicular impervious surface index,PISI）、湿度（WET）以及高程（digital elevation model,DEM）等5个影响LST的地表参数,结合多尺度地理加权回归,探讨了LST影响因子的作用尺度与作用效力。结果表明：2000—2020年,西藏LST均值由18.72℃上升至20.28℃,年均增长0.09℃,LST呈现微弱上升态势。2... 相似文献
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华北地块北缘中元古代沉积层序中出现多个沉积间断和不整合面。此次研究对其中5个不整合面进行了野外考察,分析了它们的地质特征和空间分布,认为它们与不同的地质过程有关。大红峪组底部不整合面是早期裂谷盆地演化为被动大陆边缘的记录,属于裂解不整合面性质;高于庄组底部和杨庄组底部的不整合面是海平面变化造成被动大陆边缘内部高地沉积间断和海岸超覆沉积的结果;铁岭组顶部不整合面可能与弧后环境发生挤压抬升有关;下马岭组沉积后的抬升可能是相邻大陆地块碰撞作用的产物。华北地块北缘中元古代层序中不整合面的形成与Columbia和Rodinia超大陆的形成和裂解过程密切相关。 相似文献
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基于小波变换与神经网络的石羊河流域夏季地温预测模型研究 总被引：1，自引：1，他引：0
地温变化在气候反馈效应中起着重要作用, 理解地温及其与影响因素之间的时空关系对预测全球温度变化至关重要。利用1998 - 2017年石羊河流域的逐日常规气象观测资料, 采用小波分析结合BP（Back Propagation）神经网络构建了石羊河流域夏季地温预报模型, 结果表明： 日平均地温预测效果在不同站点均为最佳, 其中预测值和观测值的相关系数均大于0.87, 3 ℃以内的预测概率均大于84%。其中, 民勤地区地温预测效果最好, 预测值和观测值的相关系数达到0.91, 3 ℃以内的预测概率达到86%。日最高地温的预测值与观测值的相关系数高于0.8, 但误差平方和、 标准差较大。永昌地区日最高地温的模拟效果最好, 3 ℃以内的预测概率达到83%。日最低地温的预测与观测值的平均相关系数高于0.66, 3 ℃以内的预报概率高于83%, 但预测值略低。其中, 武威地区日最低地温的预测效果最好, 预测值与观测值的相关系数为0.72, 3 ℃以内的预测概率达到94%。研究成果可为有效弥补干旱、 半干旱区地温观测资料缺失和探讨其与局地气候的关系提供一些参考。 相似文献