一种基于遥感数据的农业区地表温度高精度反演方法

摘要

本发明公开了一种基于遥感数据的农业区地表温度高精度反演方法，首先通过对热辐射强度和温度之间的关系计算，利用指数函数对Planck函数进行非线性逼近；在此基础上，结合地表热辐射传输方程，推导农业区地表温度的高精度反演方法；该方法需要地表比辐射率和大气透过率：利用ASTER可见光波段和近红外波段数据提取农业区地表的NDVI，进而计算出地表的比辐射率数据；利用MODIS近红外波段数据反演大气水汽含量，并利用分段三次多项式拟合大气透过率和大气水汽含量的关系，获取精确的大气透过率数据。本发明可精确获取农业区的地表温度，准确分析地表温度的时空分布，并分析区域温度的空间差异，为农业、气候、水文、生态和生物地球化学等研究提供基础数据。

主权项

一种基于遥感数据的农业区地表温度高精度反演方法，其特征在于，该方法的实现包括以下步骤： 1)利用指数函数对Planck函数进行非线性逼近； 基于Planck函数的非线性特征，建立利用指数函数对Planck函数进行非线性逼近的经验公式； 2)基于遥感数据获取地表比辐射率； 基于农业区不同地物类型和NDVI的相关关系，由遥感数据中提取NDVI数据，并通过对实测的地表比辐射率和NDVI数据的统计分析，实现地表比辐射率的精确计算； 3)基于遥感数据获取大气透过率数据； 基于MODIS波段的特点，利用同时相的MODIS第2和第19波段数据来获取大气水汽含量，并利用分段三次多项式对大气水汽含量和大气透过率进行回归分析，实现红外波段大气透过率的精确估算； 4)农业区地表温度的高精度反演； 在热辐射传输方程的基础上，对大气向上和向下的路径辐射进行相应的简化，并将其进行一阶泰勒展开，结合Planck函数的非线性逼近，推导出反演地表温度的通用公式，实现农业区地表温度的高精度反演。