FY-3D MERSI-Ⅱ地表温度遥感反演与验证

• 作者: 程元良 吴骅 李召良 钱永刚
• 来源期刊: 遥感学报
• 关键词: 地表温度 劈窗算法 风云三号D星 MERSI-Ⅱ MODTRAN
• 年，卷（期）: 2021,（8）
• 所属期刊栏目: 技术方法|Technologies and Methodologies
• 页码范围: 1792-1807
• 页数: 16页
• 语种: 中文

摘要

地表温度是是决定地表辐射能量收支的重要变量,在岩石圈、水圈、生物圈和大气圈的能量平衡和水量平衡研究中起着重要作用.利用热红外遥感技术可实现区域和全球尺度地表温度的快速获取,其受到了研究者的广泛关注.目前,FY-3D是国内光谱分辨率最高的对地观测卫星,极大的提高了对地观测能力,其搭载的中分辨率光谱成像仪(MERSI-Ⅱ)经过大幅升级改进,性能有了显著提升,热红外数据的空间分辨率达到了250 m.本文使用大气辐射传输模型MODTRAN 5模拟了MERSI-Ⅱ传感器热红外通道星上观测数据.在此基础上,构建了通用劈窗地表温度反演模型,结合ASTER GED全球地表发射率产品以及MERSI-Ⅱ自身大气水汽反演算法,发展了地表温度遥感反演方法.最后,利用2019-08内蒙古乌海沙漠地区及美国SURFRAD多个站点的实测地表温度数据对本文提出的方法进行了验证.研究结果表明,相较地表实测数据,构建的劈窗算法反演的地表温度RMSE在1.6-2.6 K,反演精度达到了预期目标,还具有较高的空间分辨率,可以用于业务化的地表温度的反演,同时也说明其辐射定标精度有了一定保证,有效满足了区域和全球尺度地表温度遥感监测应用需求.