考虑土壤水分影响的比辐射率方法在地表温度反演中的应用

作者：董雪; 田静; 吴骅; 刘素华

来源：资源科学, 2017, 39(08): 1592-1604.

DOI：10.18402/resci.2017.08.15

• MODIS通用分裂窗算法
• Landsat TM/ETM+单窗算法
• 比辐射率
• SMEX04
• 地表温度
• 土壤水分

地表比辐射率是确定地表长波能量平衡的一个关键参数,也是影响地表温度反演的主要因素,因此比辐射率的精确测定具有重要意义。地表比辐射率除了受地表覆盖类型的影响,与土壤水分含量也密切相关。本文针对MODIS通用分裂窗算法和Landsat TM/ETM+单窗算法,根据Mira等建立的土壤含水量和土壤比辐射率的经验模型,利用SMEX04试验中Arizona研究区的遥感数据和地面观测数据,探讨考虑土壤水分影响后的比辐射率信息在地表温度反演中是否能够提高其反演精度。研究结果表明:利用考虑土壤水分影响后的比辐射率所反演的地表温度平均误差(ME)和均方根误差(RMSE)均低于比辐射率未考虑土壤水分影响反演的地表温度,其中通用分裂窗算法反演的地表温度ME降低了1.01.5K,RMSE降低了0.40.8K;单窗算法反演的地表温度ME降低了0.7K,RMSE降低了0.9K。因此,基于土壤比辐射率与土壤水分关系模型的比辐射率修正方法能够提高地表温度的反演精度,并且敏感性分析的结果表明目前土壤水分遥感数据0.04cm3 /cm3 的误差对本文使用的考虑土壤水分获取地表比辐射率进而反演地表温度的方法影响不明显。

• 单位
  资源与环境信息系统国家重点实验室; 中国科学院地理科学与资源研究所; 中国科学院大学