| 高分五号热红外传感器多通道SST反演 |
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| 引用本文： | 崔文杰,李家国,李忠,朱利,王殿忠,张宁.高分五号热红外传感器多通道SST反演[J].遥感学报,2020,24(7):852-866. |
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| 作者姓名： | 崔文杰 李家国 李忠 朱利 王殿忠 张宁 |
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| 作者单位： | 1.防灾科技学院， 廊坊 065000;2.中国科学院遥感与数字地球研究所， 北京 100101;3.环境保护部卫星环境应用中心， 北京 100094;4.北京空间机电研究所， 北京 100094;5.住房和城乡建设部城乡规划管理中心， 北京 100835;6.中国科学院地理科学与资源研究所， 北京100101 |
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| 基金项目： | 国家重点研发计划(编号:2017YFB0503902)；江苏省太湖水环境综合治理科研项目(编号：TH2018304) |
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| 摘 要： | 2018-05高分五号（GF-5）卫星发射升空，其上搭载的全谱段成像仪在热红外8—13 μm谱段范围内具有4个温度反演通道（B09,B10,B11,B12），空间分辨率设计优于40 m，在国内民用传感器领域实现了由单通道向多通道、中空间分辨率向高空间分辨率的跨越式突破，使得GF-5卫星热红外数据在地表热环境遥感领域具有极其重要应用价值。本研究基于GF-5的4个热红外通道的通道响应函数，利用全球742条TIGR（Thermodynamic Initial Guess Retrieval）探空廓线数据，进行不同观测角度、水汽含量和海表发射率条件下的MODTRAN4.0（Moderate resolution atmospheric Transmittance and Radiance code4.0)辐射传输过程模拟，基于模拟结果分别对两通道、三通道和四通道劈窗算法海表温度SST（ Sea Surface Temperature）反演系数进行修订，并分析观测角度、水汽含量和海表发射率对不同通道组合的精度影响，并通过GF-5卫星实际反演的SST结果进行验证。GF-5全谱段成像仪SST反演两通道劈窗算法组合共有6种，即B09-B10、B09-B11、B09-B12、B10-B11、B10-B12、B11-B12；三通道劈窗算法组合共有4种，即B09-B10-B11、B09-B10-B12、B09-B11-B12、B10-B11-B12；四通道劈窗算法组合1种，即B09-B10-B11-B12。通过对不同通道组合形式研究发现，水汽含量对SST反演精度有较大的影响，且温度反演的精度随着水汽含量的增加而降低；其次是观测角度，SST反演精度随着观测天顶角的增大而降低；最后是发射率的影响，两通道、三通道和四通道劈窗算法SST反演精度随着发射率的变化总体在0.1 K以内变化。最后以大亚湾核电站周围海域为验证区，用GF-5热红外遥感影像进行SST的反演并做误差分析，结果表明B09-B10通道SST反演实际误差为0.57 K，反演精度较高，实际误差与理论模拟误差相差0.24 K，差异的来源主要包括辐射定标和传感器噪声等要素影响，其他通道形式反演精度有待于传感器响应稳定后进一步验证。
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| 关 键 词： | 遥感 SST反演 GF-5 热红外遥感 两通道劈窗算法 三通道劈窗算法 四通道劈窗算法 |
| 收稿时间： | 2019/3/5 0:00:00 |
Simulation of sea surface temperature retrieval based on GF-5 thermal infrared data |
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| CUI Wenjie,LI Jiaguo,LI Zhong,ZHU Li,WANG Dianzhong,ZHANG Ning.Simulation of sea surface temperature retrieval based on GF-5 thermal infrared data[J].Journal of Remote Sensing,2020,24(7):852-866. |
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| Authors: | CUI Wenjie LI Jiaguo LI Zhong ZHU Li WANG Dianzhong ZHANG Ning |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | remote sensing sea surface temperature retrieval GF-5 thermal infrared remote sensing two-channel split-window algorithm three-channel split-window algorithm four-channel split-window algorithm |
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