高分五号热红外传感器多通道SST反演

• 作者: 崔文杰 张宁 朱利 李家国 李忠 王殿忠
• 来源期刊: 遥感学报
• 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
• 年，卷（期）: 2020,（7）
• 所属期刊栏目: 中国遥感卫星
• 页码范围: 852-866
• 页数: 15页
• 字数: 9207字
• 语种: 中文

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40m,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-B 11、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0.1K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.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	张宁		80	479	11.0	18.0
3	李家国	中国科学院遥感与数字地球研究所	26	137	5.0	11.0
4	朱利		43	444	12.0	19.0
5	李忠		20	36	4.0	5.0
6	崔文杰		4	1	1.0	1.0
12	王殿忠		1	0	0.0	0.0