基于AVHRR/2和AVHRR/3数据的改进型Becker分裂窗地表温度反演算法

摘要

Becker和Li(1990a)的分裂窗地表温度反演算法是一种使用较为广泛的利用AVHRR数据进行地表温度反演的算法。然而根据NOAA-9/AVHRR数据提出的该算法的本地化算法在对其它NOAA卫星的AVHRR数据进行地表温度反演时可能精度受限，因为不同的AVHRR热红外通道在光谱宽度和敏感性方面存在着差异，导致其通道4和5的亮温也存在差异。在本文中，针对第二代AVHRR探测器(AVHRR／2，包括AVHRR-7、9、11、12、14)和第三代AVHRR探测器(AVHRR／3，包括AVHRR-15、16、17、18)通道4和5的光谱响应函数特征，利用MODTRAN4辐射传输模式在多种地表特征和大气状态下的模拟数据建立了温度数据集(Ts，T4，T5)，并根据该数据集重新计算了Becker和Li算法中的参数，提出了一个适用于AVHRR／2和AVHRR／3数据的改进型Becker和Li分裂窗地表温度反演算法。最后，利用本文提出的改进型Becker和Li算法用-景2008年4月27日03：12(UTC)观测的覆盖北京及周边地区的NOAA-17/AVHRR数据进行了地表温度的反演，并将反演结果与日本东京大学处理的同一地区、同一时刻观测的MODIS地表温度产品进行了对比分析。结果表明，两种地表温度产品的相关系数为0．92，均方根偏差(RMSD)为2．1 K；而且，在两种地表温度差值图像的频率直方图上有69．6％的像元的值在±2K之间，37％的像元的值在±1K之间。