地表温度完整算法

地表温度完整演算公式

一、DN值反演热辐射强度：

L(λ)= 0.1238 + 0.005632156Qdn

二、热辐射强度反演地表亮温：

T6=K2/ln(1 +K1/L(λ))

其中,T6为TM6的象元亮度温度(K),K1和K2为发射前预设的常量,对于Landsat 5的TM数据,K1=60.776 mW cm-2sr-1μm-1,K2=1 260.56K。

三、地表亮温推算地表温度：（需确定三个参数：地表辐射率、大气平均温度、大气投射率）

（1）地表辐射率推算：（主要根据NDVI推算地表辐射率）

①自然表面地表辐射率：

ε=1.0094+0.047ln(NDVI)

②城镇用地地表辐射率：

ε= 0.9589+0.086Pv-0.0671Pv2

Pv= [(NDVI- NDVI s)/(NDVI v- NDVI s)]2

其中,NDVI为归一化植被指数,取NDVIv=0.70和NDVIs=0.05,且有,当某个像元的NDVI大于0.70时,Pv取值为1;当NDVI小于0.05,Pv取值为0。

③水体地表辐射率：

水体辐射率一般取值 0.995.

（2）大气平均温度推算：

①热带平均大气( 北纬15°, 年平均)

Ta= 17.9769+0.91715T0

②中纬度夏季平均大气( 北纬45°, 7 月)

Ta= 16.0110+0.92621T0

③中纬度冬季平均大气( 北纬45°, 1 月)

Ta= 19.2704+0.91118T0

根据万州所经纬度坐标：北纬38度48分，东经102度22分，其遥感影像两幅为2010年8月一幅为10月份，因此选取公式：

Ta= 16.0110+0.92621T0

来推算大气平均温度。

其中：T0为距地表2米左右的温度，根据当时所处月份和卫星运行周期，我选取的T0 为 305K。

（3）大气透射率推算：

一般情况下，大气水分含量在0.4～3.0 g/cm2 变动区间,根据专家的研究结果大气透射率可以通过与水分含量建立线性函数关系来推算。

由于万州正处于8月到10月之间，重庆夏天较热，其温度应该在35度左右，所以根据当时实际情况，推测万州早上9-10点钟的

大气水分含量应该在0.4——1.6之间.我区的大气水分含量为0.8.根据公式：

T=0.974290-0.08007*w

可以推算出万州大气平均温度。

最后根据公式：

Ts= [a6(1 -C6-D6) +[b6(1 -C6-D6) +C6+D6]T6+D6Ta/C6

C6 = 地表辐射率 * 大气透射率

D6 = (1 - 大气透射率)[1 +大气透射率 * (1 - 地表辐射率)]