Landsat 8数据地表温度反演算法对比

随着卫星遥感技术的发展,利用遥感反演地表温度的方法不断出现,如劈窗法、双角度法和单通道算法等。Landsat系列卫星的遥感数据是地表温度反演的重要数据之一。本文选择无锡周边区域为研究区,利用Landsat 8卫星遥感数据,对两种劈窗算法(Juan C.Jiménez-Muoz劈窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法)和两种单窗算法(Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法和覃志豪单窗算法)的地表温度反演精度进行了对比和敏感性分析。采用太湖16个浮标站的实测数据来验证了4种算法的反演精度。结果表明:两种劈窗算法的精度较高且较为接近,误差为0.7 K左右;覃志豪单窗算法和Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法精度较低,误差分别为1.3 K和1.4 K左右。Juan C.Jiménez-Muoz劈窗算法对参数的敏感性最低,Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法次之,覃志豪单窗算法和Offer Rozenstein劈窗算法敏感性相对最高。其中Juan C.Jiménez-Muoz单通道算法只适用于一定的水汽含量范围,有一定的局限性。     

三种干涉测量距离向频谱滤波算法的性能比较

针对合成孔径雷达干涉测量技术中的距离向频谱滤波算法研究不足的现状,该文在国内外学者研究的基础上,选取多种数据进行对比实验,重点分析基于矩形窗、Hamming窗、Kaiser窗的3种距离向频谱滤波算法的性能。结果表明基于Kaiser窗函数的滤波算法是一种适用于多源SAR影像的频谱滤波算法,该算法可以有效提高影像相干性,改善干涉条纹图质量,对提高地表高程反演和形变监测精度都具有重要的意义。     

基于反加窗和重叠选择的窄带干扰抑制方法

基于北斗接收机的频域窄带干扰抑制原理,首先分析了北斗导航信号加窗造成的信噪比损失。然后详细阐述了反加窗算法和重叠组合算法(重叠组合分为重叠选择和重叠相加两种方法),并给出了基于反加窗和重叠组合算法的窄带干扰抑制原理。理论分析表明,重叠选择比重叠相加算法的计算量小,同时,反加窗算法不限制窗函数类型和重叠组合方式,即在对北斗导航信号反加窗后,窗函数组合方式无论是重叠选择或是重叠相加,都能够快速的恢复原导航信号。因此,相比重叠相加与反加窗的组合方式,最后提出了使用计算量较小的重叠选择与反加窗的组合方式抑制窄带干扰。     

针对ASTER数据的单窗算法

在对地观测卫星ASTER传感器的15个波段中,有5个(10～14波段)是热红外波段,特别是其中的第13和14波段可以被用来反演地表温度.文中把针对TM影像的单窗算法改进成适应于ASTER传感器的单窗算法,即先对ASTER的13波段(10.25～10.95 μm)和14波段(10.95～11.65 μm)的Planck方程进行线性简化,然后用单窗算法分别对ASTER的第13和14波段建立方程,从而形成了针对ASTER传感器的单窗算法,并对参数的获取做了简要的介绍.最后分析了算法的有关应用.     

用NOAA-AVHRR热通道数据演算地表温度的劈窗算法

气象卫星NOAA-AVHRR有两个热通道用来监测地球表面温度。劈窗算法是用这两个热通道数据演算地表温度的最常用方法。近10年来,国际遥感界已经提出了10多种劈窗算法。本文主要介绍这些劈窗算法,并比较它们的演算精度,重点放在这些算法的具体计算方面,以便有关同行在需要计算地表温度时有选择地应用.     

阿尔巴尼亚:巴尔干文明的见证者

古城遗迹布特林特、"千窗之城"培拉特、"两千阶梯之城"吉诺卡斯特……时间流淌,古城矗立,巴尔干半岛上的荒烟衰草和石头遗迹,都在无地述说着阿尔巴尼亚曾经的辉煌. 位于巴尔干半岛西南部的阿尔巴尼亚,是一个历史悠久的国家.曾经闪耀一时,如今归于平静.数千年来那些伟大帝国在此留下痕迹,从古城遗迹中,我们仍可探寻曾经属于这里的繁...     

数字滤波器的频谱窗和噪声压缩度

根据傅里叶理论导出了数字滤波器的频谱窗;根据随机过程理论导出了数字滤波的噪声压缩度.通过对二项式系数数字滤波器和多项式系数数字滤波器的频谱窗和噪声压缩度的分析,发现前者对噪声具有较强的压缩作用,同时能保持信号的凹凸性,是一种优于后者的数字滤波器.     

基于移动窗口法的DEM数据优化方法研究

数字高程模型DEM的表达方法主要有TIN、规则格网、等高线等.由于这些方法都没有预先对高程数据进行优化,会造成大量的数据冗余,从而影响构建DEM的速度.研究移动窗中和逐点搜索两种构建DEM的数据优化算法,并利用Matlab软件对SRTM数据进行试验验证,结果表明这两种方法都达到较好的优化效果,可大大提高构建DEM的速度...     

实用劈窗算法的改进及大气水汽含量对精度影响评价

对劈窗算法进行了改进,提高了算法的精度和实用性.对影响大气透过率的大气水汽含量进行了敏感性分析.模拟数据结果表明,劈窗算法对大气水汽含量不敏感,当大气水汽含量误差在-80%～80%变化时,反演的平均精度仍能在1 ℃以下.对实际MODIS影像进行反演的结果与大气模拟数据分析的结论基本一致,这说明适当地利用大气水汽含量的先验知识可以提高劈窗算法反演地表温度的精度.     

误差熵的估计问题研究

指出了具有复杂分布的随机量的总体熵的估计问题,首次给出了估计熵的最小截断误差限.推导了样本熵的近似估计公式,引入最优窗宽、全局最优窗宽的算法,首次解决了样本熵的估计值不惟一的问题.     

变窗宽核加权估计下的变形趋势拟合方法

变形监测数据处理的方法有很多,但这些方法对数据量及数据的采集方式有特定的要求,或者计算过程复杂。针对这些问题,提出了基于变窗宽核加权估计的变形趋势拟合方法,即先用较大窗宽的核加权估计去拟合变形的整体趋势,再用较小窗宽的核加权估计去拟合残余变形量——局部趋势。并针对这一新方法,提出了一种新的窗宽计算方法,即时序间隔标准差窗宽。以某大坝某一监测点32期的高程变形拟合为例,比较了不同的窗宽以及不同变窗宽组合的核加权拟合效果。结果表明,采用时序间隔标准差窗宽的核加权拟合比经验窗宽的拟合精度高;而基于变窗宽的核加权拟合比前两者精度更高。     

论信息扩散估计的窗宽

文献 [1]、[2 ]从理论和实践上证明了信息扩散估计是一种很好的估计。但寻找更合适的窗宽 ,是扩散估计的最大难题之一 ,也是影响扩散估计精度的最关键因素之一。在深入讨论信息扩散估计的基本大样本性质的基础上 ,提出了最优窗宽的理论和算法 ,较圆满地解决了窗宽问题。     

用8.0~9.3μm遥感数据反演地温的分裂窗算法性能分析

新一代"图谱合一"的星载遥感传感器"推扫式宽视场成像光谱仪"设置了CH18(8.125~8.825μm)和CH19(8.925~9.275μm)这2个波长在10μm以内的热红外通道用于地温反演。为了验证传统的针对10~14μm大气窗口的分裂窗算法在8.0~9.3μm大气窗口的适应性,介绍了基于Sobrino,FrancaCracknell和Becker算法的3种分裂窗算法;针对8.0~9.3μm大气窗口的分裂窗波段设置进行了参数计算公式的修正;并结合MODTRAN提供的热带模型、中纬度夏季模型、中纬度冬季模型、极地夏季模型、极地冬季模型和1976美国标准大气等6种标准大气模型,验证了各算法的地温反演精度。结果表明,FrancaCracknell和Becker算法的误差在2 K以内,可以较好地移植于CH18和CH19的分裂窗反演地温;但现行的3种分裂窗算法都难以保证地温误差小于1 K的要求。     

用劈窗算法反演地表温度的通道问题讨论

劈窗算法是基于热红外遥感数据反演地表温度中应用较为广泛、且简单有效的算法之一,所使用的热红外通道主要位于10～13.3 μm(1000 ～ 750 cm-1)波长区间内,很少考虑8 ～9.09 μm(1250～1100 cm-1)区间内的通道数据.为了探讨更多的适合于反演地表温度的通道数据,结合劈窗算法基本公式的推导过程,归纳出了与通道设置相关的问题,并针对这些问题在10～13.3 μm(1000～750 cm-1)和8～9.09 μm(1250～1100 cm-1)区间内进行了数值模拟分析.结果显示,用基于此推导劈窗算法,通过迭代求解,利用8 ～9.09 μm(1250 ～1100cm-1)和10～13.3μm(1000～750 cm-1)波长区间内数据进行温度反演的结果非常接近,因此认为,将8～9.09 μm(1250～1100 cm-1)波长区间内的数据用于劈窗算法反演地表温度具有一定的可行性.     

陆面温度反演算法——劈窗算法的敏感度分析

劈窗算法是目前由热红外遥感图像数据获取陆面温度最主要的方法。由于进行地面像元尺度实时陆面温度同步测量的困难,尚无法直接对现有各劈窗算法进行评判。该文借助于辐射传输模型ＬＯＷＴＲＡＮ－７及其提供的６种标准大气模式,进行模拟计算,分析了６种主要劈窗算法对大气廓线误差和比辐射率的敏感度,作为劈窗算法适用性的一间接判据。     

比辐射率封闭法测定技术及误差分析

劈窗算法是目前由热红外遥感图像数据获取陆面温度最主要的方法。由于进行地面像元尺度实时陆面温度同步测量的困难,尚无法直接对现有各劈窗算法进行评判。该文借助于辐射传输模型ＬＯＷＴＲＡＮ７及其提供的６ 种标准大气模式,进行模拟计算,分析了６ 种主要劈窗算法对大气廓线误差和比辐射率的敏感度,作为对劈窗算法适用性的一间接判据。     

用MODIS影像和单窗算法反演环渤海地区的地表温度

在对地观测卫星MODIS的16个热红外波段中,其中有5个波段是针对地表温度来设计的,其中第31(10.78-11、28μm)和32(11．77-12．27μm)与TM的第6波段区间基本相同。运用单窗算法分别对这2个波段建立方程,然后通过对布郎克方程的辐射率和温度计算模拟,发现温度和辐射率近似线性相关,由此建立辐射率与温度T的线性方程,从而可以简化单窗算法的计算过程一最后运用单窗算法对31和32通道分别反演了环渤海地区的温度分布,并对环渤海地区的土地资源环境作了分析.     

2017年棉兰老岛Mw7.0地震前TEC异常分析

为缩短传统的震前电离层异常探测方法,如滑动时窗法和滑动四分位法的探测时窗长度,以及弥补异常数据直接删除的不足,文中利用平滑Z分法进行震前T EC值异常分析.采用滑动四分位法、滑动时窗法和平滑Z分法,对2017年菲律宾棉兰老岛地震震前15 d和震后5 d震中附近的4个点做了T EC值异常分析,结果显示3种方法在4个点均检...     

Landsat8地表温度反演算法研究

介绍了Landsat8地表温度反演算法。利用单窗算法和分裂窗算法分别对Landsat8的两个热红外波段进行了地表温度反演,并通过ENVI-met的模拟温度进行精度验证。结果表明,分裂窗算法和第10波段的单窗算法拥有更高的精度。     

Landsat 9数据的地表温度反演算法优化

地表温度作为地表与大气之间能量交换的关键参数被广泛地用于众多领域。本文针对Landsat 9数据,优化了单窗算法模型和劈窗算法模型,实现了地表温度反演,并结合SURFRAD站点实测数据和地表温度产品进行了精度验证分析。结果表明：两种算法模型的确定系数均大于0.96,其中劈窗算法模型精度较高,误差(RMSE)值为1.45 K左右,单窗算法模型精度较低,误差(RMSE)值为1.61 K左右;劈窗算法模型相较于单窗算法模型对参数的敏感性较低,在高水汽含量范围内,劈窗算法模型的结果要优于单窗算法模型的结果;本文提出的地表温度反演方法结果与官方地表温度产品的误差(RMSE)值均在2.5 K以内,可满足热红外遥感数据生产地表温度产品的应用需求。