Landsat-8影像地表温度反演算法对比分析

作者：朱江山; 杨丽萍^*; 白宇兴; 苏志强; 孔金玲

来源：科学技术与工程, 2021, 21(12): 4785-4792.

• 普适性单通道算法(GSC算法)
• 劈窗算法(SW算法)
• 对比
• Landsat-8

针对Landsat-8数据地表温度(land surface temperature, LST)反演中单通道(single-channel, SC)算法和劈窗算法(split-window algorithm, SW算法)在不同区域的反演精度的不一致性问题,以NOAA地表辐射通量网(surface radiation budget network, SURFRAD)中不同地表覆盖类型和不同海拔高度的3个站点为验证站点,选取2018年1月1日—2019年6月30日质量较好的37景不同季节的Landsat-8影像,基于站点实测温度,对比分析Jiménez-Mu1oz等提出的普适性SC(generalized SC,GSC)算法与SW算法的地表温度反演精度。结果表明:GSC算法与SW算法的反演精度呈现出一定的季节依赖性。在春季与冬季,GSC算法的平均绝对误差(mean absolute error, MAE)在1 K左右,SW算法的MAE高于1 K,GSC算法的均方根误差(root mean square error, RMSE)较SW算法分别低约0.37、0.13 K。GSC算法的精度较高,其中,在春季,GSC算法的精度比SW算法精度高约0.53 K;在冬季,GSC算法的精度比SW算法精度高约0.14 K。在夏季与秋季,GSC算法与SW算法的MAE都小于2 K,但SW算法的精度较高。其中,在夏季,GSC算法的精度比SW算法精度低约0.35 K;在秋季,GSC算法的精度比SW算法精度低约0.25 K,GSC算法的RMSE较SW算法高约0.24 K。2种算法与实测温度的相关系数分别为0.990 7、0.992 2,表现出较为强烈的相关性,SW算法相关性更高。

• 单位
  长安大学