学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

基于MODIS数据京西北地区地面温度遥感模型的研究

作　者: 侯岳
导　师: 刘少峰
学　校: 中国地质大学（北京）
专　业: 资源与环境遥感
关键词: 京西北 MODIS 云检测 温度反演
分类号: P423.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 297次
引　用: 1次
阅　读: 论文下载
 

内容摘要


陆地表面温度(LST)是地表能量平衡中的一个重要参数,它可以反映土壤及地下可见的和潜在的能量变化。利用陆面温度可以在气象、农业、地理、地质等多个领域进行分析和研究。特别是近几年来,利用热红外手段研究构造活动受到大家广泛的重视。但利用以往的测量手段很难获取大面积的陆面温度数据,阻碍了陆面温度研究的发展。MODIS影像的热红外波段可以获得大面积、动态变化的温度信息,它的这一特点克服了以往的缺点,为与陆面温度相关的研究提供了良好的数据基础。由于地表热辐射的复杂性及大气等因素的影响,导致了MODIS影像所表征的温度与陆面温度之间还存在着一定的差异。卫星热红外波段表征的亮度温度并不能代替地表真实温度,它们之间的差异会给研究带来许多不确定的因素。因此建立局地的温度场模型,反演陆地表面的真实温度,对于该地区活动构造的研究起着非常重要的基础作用。本次研究就是以北京西北地区(简称:京西北)为研究区,以两年时间左右的MODIS影像和地表测温数据为数据基础,建立京西北地区的地面温度遥感模型。京西北地区地面温度遥感模型的建立需要进行以下几个方面的工作:研究区的野外考察及数据文献的收集整理、遥感数据的预处理、云检测算法的设计与实现以及地面温度反演模型的建立与评价。在以上研究中,云检测和地面温度的反演是整个研究的重点,本文在总结和分析前人方法的基础上,建立了夜间云检测算法。并在温度反演过程中,创新性的将地表温度数据引入到温度反演算法中,利用地表实测温度数据与热红外遥感数据相结合反演地表温度。通过以上几个方面的研究,作者建立了一套京西北地面温度场模型的基础算法,并对该算法加以实现。通过对利用该模型获取的地面温度进行检测发现,京西北地区地面温度场模型的建立取得了良好的效果,能够提供稳定和准确的地表温度数据,为进一步的研究奠定了良好的基础。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
1 绪论  9-15
  1.1 研究背景及选题意义  9-12
    1.1.1 热红外遥感  9-10
    1.1.2 热红外遥感在构造活动研究中的应用  10-11
    1.1.3 选题意义  11-12
  1.2 本文的主要研究内容及工作流程  12-13
  1.3 论文完成工作量及创新点  13-15
2 京西北地区概况及数据来源  15-23
  2.1 京西北地区概况  15-18
    2.1.1 京西北地区的区域地质背景  15-17
    2.1.2 京西北地区的地形地貌特点  17
    2.1.3 京西北地区的气候特点  17-18
  2.2 京西北研究区的主要数据来源  18-23
    2.2.1 遥感卫星数据  18-21
    2.2.2 地表温度数据  21-23
3 京西北地区MODIS 遥感影像的预处理  23-35
  3.1 MODIS 影像的数据格式及读取  23-33
    3.1.1 HDF 数据格式  23-29
    3.1.2 LDF 文件的格式与读取  29-33
  3.2 MODIS 影像的定位、裁剪、投影及叠合  33-35
4 云检测算法的设计与实现  35-41
  4.1 云检测数据介绍  35
  4.2 云检测算法的数据与原理  35-37
    4.2.1 单时相夜间云检测方法  36-37
    4.2.2 多时相组合夜间云检测方法  37
  4.3 算法实现流程  37-38
  4.4 京西北地区的云检测试验  38-41
    4.4.1 阈值选取  38
    4.4.2 检测结果及分析  38-40
    4.4.3 夜间云检测算法的结果分析  40-41
5 温度反演算法  41-64
  5.1 热辐射基础  41
    5.1.1 黑体辐射  41
    5.1.2 比辐射率  41
  5.2 分子运动温度、辐射温度与亮度温度  41-43
  5.3 大气热红外传输方程  43-45
    5.3.1 8-14μm 远红外区大气热红外传输方程  43-44
    5.3.2 3-5μm 中红外区大气热辐射传输方程  44-45
  5.4 以往的地表温度反演算法回顾  45-46
    5.4.1 单通道法  45
    5.4.2 多通道法  45-46
    5.4.3 多时相法  46
    5.4.4 多角度法  46
  5.5 温度反演算法  46-56
    5.5.1 基本假设条件  46-47
    5.5.2 基本算法流程  47-50
    5.5.3 大气吸收参数的模拟  50-55
    5.5.4 地表比辐射率的估计  55-56
  5.6 京西北研究区温度反演实验  56-64
    5.6.1 地表辐射温度的反演  56-58
    5.6.2 地表真实温度的计算  58-61
    5.6.3 地表温度反演结果的评价  61-64
6 结论与讨论  64-66
致谢  66-67
参考文献  67-71
个人简历  71

相似论文

  1. HJ星与MODIS数据气溶胶光学厚度反演,X513
  2. 基于尺度转换提高MODIS影像耕地解译精度的方法研究,S127
  3. 三江源区植被覆盖度的定量估算与动态变化研究,TP79
  4. 大气水汽含量的遥感反演方法研究,P407
  5. 青海高原近50a来雪灾特征研究,P426.635
  6. 劈窗算法陆表温度反演精度比较与敏感性分析,P423.7
  7. 北疆区域积雪深度变化的遥感监测研究,P468.025
  8. 遥感影像辐射校正研究与应用,P237
  9. 鄱阳湖水质参数遥感反演及营养状况评价,TP79
  10. 基于HJ-1B星的云检测及土地覆盖模式与地表温度研究,TP79
  11. 南方针叶林遥感信息提取研究,TP79
  12. 基于TM/ETM+数据的厦门市城市热岛动态监测研究,X16
  13. 光谱响应差异在高精度交叉定标中的影响分析,P407.4
  14. 基于星—地遥感反演作物含水量的误差估计和模型应用,TP79
  15. 曹妃甸近岸海域悬浮泥沙浓度遥感动态监测与分析,P714.1
  16. 基于MODIS卫星资料海雾反演及适用性分析,P732
  17. 基于环境一号卫星的陆地气溶胶光学厚度反演方法研究,P427.1
  18. 基于MODIS数据的土地覆盖/土地利用分类研究,TP79;F301
  19. 利用霾优化变换（HOT）估算大气污染颗粒物的研究,X513;X87
  20. 基于RS与GIS的白沙灌区土壤墒情监测系统,S152.7
  21. 利用MODIS图像反演水色三要素的方法研究,P332

中图分类: > 天文学、地球科学 > 大气科学（气象学） > 气象基本要素、大气现象 > 大气温度 > 地面温度变化
© 2012 www.xueweilunwen.com