基于MODIS影像地表温度反演结果的年内时空特征研究

论文摘要

近年来,随着科学技术的发展和环境的不断恶化,人们开始越来越多的关注自己周围环境的温度变化,比如:温室效应、城市热岛等。这些例子所涉及的温度都是指气温,而气温的最直接和最主要热源为地球表面,所以,地温的研究也开始成为必要。地表温度综合了地-气相互作用过程中物质和能量交换的结果,精确地测定地表温度,对于全球气候变化的研究、灾害监测及资源管理都有非常重要的意义。对本地接收的MODIS HDF格式原始影像数据,进行去条带、几何校正和大气校正等预处理工作。在ENVI软件支持下采用idl语言编写局地地温劈窗算法,计算每幅影像每个像元的地表温度分布。原始影像为全景影像,为了提高程序运行效率,需要进行裁剪,按照研究区的具体范围边界,给定一个研究区的掩膜,按照该掩膜的尺寸进行数据裁切。将裁剪后的结果转换成点阵图,选择出大于200K的值,其它的值为无效值。采用克里金插值法进行插值,将1km分辨率插值重采样成100m×100m,对于已经裁剪好的栅格数据做统计分析。与NASA网站上公布的同期数据产品进行计算结果的对比分析,取得了比较好的结果。计算出每天的地温数据,将每日的地温影像进行旬、月的合成,结合研究区域分析地温的时空演变规律。根据旬地温分布图,对地温典型区进行分析,探讨城市热岛、冷湖效应、焚风效应以及地温与河流、交通线路等的关系。通过分析地温与其它自然、人文活动的关系,揭示出一些规律,为指导人类的实践活动提供便利条件。

论文目录

摘要

Abstract

1 引言

1.1 地表温度

1.1.1 概念

1.1.2 应用领域

1.2 研究现状、研究方法和论文结构

1.2.1 国内外研究现状

1.2.2 研究方法

1.2.3 论文结构

1.3 研究目的和意义

2 研究区概况及数据源

2.1 研究区概况

2.1.1 地势与地貌

2.1.2 水系与流域

2.2 技术路线

2.3 数据源

2.3.1 遥感数据及其参数

2.3.2 辅助数据

3 地表温度反演

3.1 反演原理

3.1.1 电磁波辐射原理

3.1.2 地表温度反演原理

3.2 地表温度反演

3.2.1 地表温度反演——分裂窗算法

3.2.2 IDL 编程算法实现流程

3.3 数据处理及反演结果精度分析

3.3.1 影像预处理

3.3.2 研究区热场分布图生成

3.3.3 计算结果检验分析

4 石家庄地区地表温度年内时空分异规律及典型区分析

4.1 地表温度的时空演变规律

4.1.1 地表温度的空间特征

4.1.2 地表温度的时间演变规律

4.2 典型区分析

4.2.1 城市热岛

4.2.2 冷湖效应

4.2.3 焚风效应

4.2.4 平原农田与地表温度的关系

4.2.5 河流故道与地表温度的关系

5 结论与讨论

5.1 结论

5.2 讨论

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间取得的科研成果清单

基于MODIS影像地表温度反演结果的年内时空特征研究

论文摘要

论文目录

相关论文文献