基于Landsat 8/TIRS的分裂窗算法研究及应用

摘要

在分析不同技术测量的海表温度SST(Sea Surface Temperature)差异及阐述热红外遥感几种温度概念的基础上,以中国近海为研究区域,利用2013年5月至2014年4月过境的30景美国陆地卫星Landsat8/TIRS数据,分析其上波段10(10.6～11.2μm)和波段11(11.5～12.5μm)反演的在星辐射温度T10和T11的差值.考虑到Landsat8/TIRS两个热红外波段的设置更接近于NOAA/AVHRR的波段4和波段5,故采用NOAA/AVHRR分裂窗算法的系数,计算了辽东湾、北黄海和珠江入海口海域的Landsat8/TIRS数据对应的近海海域海表温度,并与卫星过境时同步测量的海表温度值进行对比.最后,利用红外辐射计现场测定的海表温度数据,对NOAA/AVHRR的分裂窗算法回归系数进行修正,建立了适用于Landsat8/TIRS数据的近海海域海表温度遥感反演模型,并应用于南海海域.结果表明,(1)T10与T11有明显的差异,差值在0.5～3°C之间,说明Landsat8/TIRS两个热红外波段可采用分裂窗算法;(2)直接利用NOAA/AVHRR的分裂窗算法系数反演的近岸海域温度数据与实际观测值之间差值在-3.5～4.5°C之间,造成差值的主要原因是NOAA/AVHRR的分裂窗算法系数是利用漂流浮标和热带太平洋固定浮标数据回归得到,而验证的数据采用的是红外辐射计实际测量的数据;(3)修正后的分裂窗算法反演还表温度的精度比直接使用NOAA/AVHRR系数提高了2.1°C.