推帚式成像光谱仪热红外最佳波段选择与温度反演算法研究
文献类型：学位论文
| 作者 | 孟鹏 |
| 答辩日期 | 2012-05-29 |
| 文献子类 | 硕士 |
| 授予单位 | 中国科学院研究生院 |
| 导师 | 匡定波 ; 胡勇 |
| 关键词 | 热红外遥感 劈窗算法 波段选择 温度反演 Modtran |
| 学位专业 | 摄影测量与遥感 |
| 英文摘要 | 地球表面温度反演作为热红外遥感定量化研究的难点之一，自二十世纪七十年代至今持续受到关注，基于热红外辐射传输物理过程的方法、单通道算法、劈窗算法和多通道算法等一系列热红外遥感温度反演算法相继被提出。随着气象卫星、海洋卫星、陆地资源卫星、环境卫星等多种卫星的相继发射，在轨运行的遥感探测器种类越来越丰富，能够为遥感应用研究和工程化应用提供越来越丰富的数据源。目前用于温度反演的热红外遥感数据的空间分辨率在几十米到几千米不等，波段范围覆盖中波红外和热红外，其中位于10~13μm区间的波段最受关注，而同样位于大气窗口的8~9.4μm的波段极少被用于温度反演，相关研究鲜有发表，另外11μm内热红外波段的长线列成像光谱仪的研制难度要低于11μm之外的长线列探测器，因此对8~9.4μm波谱区间进行波段选择和温度反演应用的相关分析有利于拓展此波谱区间的应用范围。本文在分析多种热红外遥感温度反演算法特点的基础上，选择相对简单、可靠性较高的劈窗算法作为波段选择和温度反演应用的相关分析的算法模型。通过推导劈窗算法，提炼出对热红外辐射传输方程进行简化的假设条件，并基于MODTRAN数值模拟分析对这些假设条件进行了定性和定量分析。结合劈窗算法的基本公式和MODTRAN构建了一个温度计算的迭代模型，将ASTER TIR和NOAA17/AVHRR的热红外通道的光谱响应函数作为探测的通道输入，分析了不同波段位置、不同FWHM下温度计算的规律，发现在此理想的温度计算模型下FWHM窄的有利于计算收敛，波段处于大气顶层辐射亮度谱高能量位置处的也有利于提高计算速度，即满足这两个条件的波段会提高大气校正的精度。为了进一步分析通道光谱响应函数的影响，利用高斯函数构造了八种通道光谱响应函数，分别在同一光谱位置处利用上述温度迭代计算模型分析通道光谱响应函数形状变化对温度迭代计算的影响，发现与大气顶辐射亮度谱线趋势相近的有利于温度迭代计算。最后的实验中选择了ASTER的热红外波段的数据和MODIS海温产品，以ASTER第11、12波段作为一组，第13、14波段作为一组，将它们的温度反演结果分别与对应的MODIS SST做对比分析，发现ASTER第11、12波段的结果要明显好于第13、14波段的结果。 |
| 学科主题 | 红外系统与元部件 |
| 公开日期 | 2012-09-11 |
| 源URL | [http://202.127.1.142/handle/181331/5512]  |
| 专题 | 上海技术物理研究所_上海技物所 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 孟鹏. 推帚式成像光谱仪热红外最佳波段选择与温度反演算法研究[D]. 中国科学院研究生院. 2012. |
入库方式： OAI收割
来源：上海技术物理研究所
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