热红外遥感

摘要： 以田湾核电周边海域为研究对象,以卫星热红外遥感数据为数据源,针对田湾核电基地附近海域温度分布情况开展热红外遥感调查,在卫星过境期间开展海上测量,并利用MODIS温度数据对结果进行交叉验证。研究结果表明,卫星热红外数据温度反演结果可靠,一致性较高,说明Landsat8和HJ-1B热红外数据在核电温排水监测方面具有较好的应用效果。

摘要： 利用文献计量法,分别从论文数量、引用频次、发表期刊、研究区域、降尺度方法、验证方法等多个方面对2005—2020年地表温度降尺度领域的185篇中英文文献进行统计总结。研究发现,近年来相关文献发表数量保持波动上升趋势,被引频次在2013年之前呈上升趋势,而之后逐渐下降;降尺度方法以统计回归为主,机器学习方法在近5 a来所占比例不断提高。

摘要： 为研究唐山市地表温度变化情况,运用ENVI软件,以Landsat8影像为数据源研究唐山市2017年、2018以及2016年、2017地表温度特点。运用辐射传输方程法来进行地表温度反演,最后对反演结果进行热岛效应强度划分。结果表明:唐山市夏季热岛效应较为严重,范围比较大,其中市区最为严重。通过增加城市绿化面积、水量可在一定程度上应对热岛效应。冬季热岛效应并不明显。总体而言唐山市热岛面积所占比例较大,其中主要是弱热岛和中等热岛,这2种类型的热岛在城市和裸地分布广泛。

摘要： 基于MODIS卫星遥感数据,计算了中国284个地级市2018年的年平均地表城市热岛强度,分析了中国地表城市热岛的空间分布规律和空间集聚模式.结合多元遥感数据、气象数据和社会经济统计数据,利用地理加权回归模型分析了日间和夜间地表城市热岛强度主要驱动因素的空间异质性.结果表明,中国地表城市热岛强度的空间分布存在明显的空间自相关性;地理加权模型相比传统的普通最小二乘模型,极大地提高了驱动因素的解释程度,日间和夜间的决定系数分别由最小二乘模型的0.659和0.189提高到了0.876和0.651并且具有更低的残差平方和以及赤池信息准则值,从驱动因素来看,除日间的植被因素对地表城市热岛强度的影响显著为负外,其余因素的影响方向均会随着地理位置的改变存在结构性的差异.总体来讲,日间的地表城市热岛强度受城乡植被差异的影响最大,而在夜间则更容易受社会经济因素的影响.

摘要： 长期以来,由于条件限制,野外条件下观测荒漠植物蒸腾十分困难。以毛乌素沙地采煤沉陷区柠条锦鸡儿(Caragana korshinskii)灌丛为研究对象,尝试采用“三温模型+热红外遥感”方法观测柠条锦鸡儿灌丛蒸腾速率及其影响因素,为观测植物蒸腾作用提供可靠的手段和思路。结果表明:①气温(T_(a))、太阳辐射(R_(s))和风速(V_(s))随测定时间呈先升高后降低的变化趋势,且在13∶00达到最大值;相对空气湿度(R_(h))则与之相反。②观测期内,柠条锦鸡儿灌丛日最大蒸腾速率可达0.71 mm/h,日蒸腾量可达4.6 mm。③太阳辐射和风速是显著影响毛乌素采煤沉陷区柠条灌丛蒸腾速率的主要气象因子。与传统监测方法相比,利用“三温模型+热红外遥感”非接触式、无损伤性测定柠条蒸腾速率具有可行性,准确度较高。研究结果可为采煤沉陷区修复植被适宜树种的筛选及水分管理提供方法学借鉴,同时为矿山恢复治理效果快速评估提供了一种技术思路。

摘要： 蒸散发是研究一个地区水量平衡、能量平衡、植被生理健康评价和水资源管理估算的重要参数。本研究基于三温模型,结合无人机遥感、Landsat 8、地面观测,获得了龙华区九龙山数字城、鹭湖中心城这2个重点发展片区的蒸散发年均值,并对结果进行分析,主要结论如下:1)从空间分布来看,龙华区重点发展片区蒸散发年均值空间异质性高,数值区间在0~1233 mm/a。2)九龙山数字城的年均蒸散发值要显著高于鹭湖中心城。九龙山数字城核心区年均蒸散发平均值约678 mm,鹭湖中心城核心区约443 mm。3)九龙山数字城的蒸散发年均值空间分布差异大于整个研究区域的平均值。九龙山数字城核心区的中部区域年均蒸散发平均值约984 mm,远高于研究区其他区域;九龙山数字城核心区和协调区交接处的年均蒸散发平均值约422 mm,与鹭湖中心城核心区年均蒸散发平均值接近。4)人类活动影响和植被大面积枯萎是造成鹭湖中心城核心区蒸散发值相对较低的主因。5)整个研究区域的年均蒸散发总量为5.52×10^(6)m^(3)。其中,林地的年均蒸散发总量最多,为3.27×106 m^(3),占研究区域总量的59.24%;园地、裸地、水域和草地年均蒸散发总量大致相同,在3.29×10^(5)~5.48×10^(5)m^(3);人工下垫面面积占研究区域的56.18%,年均蒸散发总量却只占研究区域的8.82%。6)研究区域的蒸散发总量的主要贡献植被类型是乔木绿地。7)本研究可为特定区域的生态系统服务功能评估和精细化生态资源管理提供基础数据支持。

摘要： 地表温度在地表与大气能量交换过程中扮演着重要角色。为研究地表温度反演算法之间的异同,以云南省富民县为例,利用Landsat8 TIRS为数据源,采用辐射传导方程算法、单窗算法、单通道算法、劈窗算法分别反演研究区地表温度,并用地面2m实测气温数据验证以及各算法相互交叉验证,统计各算法最大、最小值、平均温差、差值标准方差。结果表明,四种算法反演的地表温度区间值均比较接近,在四种算法中,辐射传输方程算法和单窗算法反演结果关联性高,可靠性强,反演结果可为分析城市热岛效应、地热开发等提供科学依据。

摘要： 基于2004年、2010年Landsat 5 TM和2020年Landsat 8 TIRS影像数据,利用大气校正法反演太原市地表温度,分析太原市主城区地表温度变化特征.结果表明:近20年间,太原市高温区增加了7.79％,次高温区增加了12.48％,中温区增加了1.21％,次中温区减少了15.19％,低温区减少了6.15％,太原市地表温度整体处于上升趋势.

摘要： 基于2004年、2010年Landsat 5 TM和2020年Landsat 8 TIRS影像数据,利用大气校正法反演太原市地表温度,分析太原市主城区地表温度变化特征。结果表明:近20年间,太原市高温区增加了7.79%,次高温区增加了12.48%,中温区增加了1.21%,次中温区减少了15.19%,低温区减少了6.15%,太原市地表温度整体处于上升趋势。

摘要： 热红外遥感技术可以反演地表温度信息,可在地热资源预测方面发挥重要作用.研究基于京津冀地区地热成藏模式,利用单窗算法反演出石家庄地区2015年3月6日地表温度,结合夜间热红外影像、遥感构造解译结果和剩余重力异常数据,综合分析,相互论证,圈定1处山地对流型地热远景区和2处沉积盆地型地热远景区.其中,平山县寺沟村昼夜地温值均高于周边地物,且剩余重力异常数据印证该区存在北东向断裂,进而预测该区是断裂作为导水导热通道连接地表与地壳深部热源所形成的地热田;藁城—无极一带和马于—换马店一带剩余重力异常解译为深部隆起构造,且有隐伏断裂穿过,预测该区是由隐伏断裂将热量传递、汇集至隆起构造位置所形成的地热田.以地热成藏理论为依据,利用遥感技术和地质、地球物理资料综合分析进行地热资源预测,所圈定的地热预测靶区更具备地质可解释性.

摘要： 文章以Landsat系列及HJ-1B卫星热红外影像为数据源,讨论热红外遥感技术在核电站周边海域海水表面温度(Sea Surface Temperature,SST)监测中的应用.介绍了热红外遥感测量理论基础和SST卫星遥感监测的技术流程,重点对该技术流程的海表温度反演算法和基准温度提取等问题进行了论述.基于大量现场实测数据,建立了基于实测数据验证支持的高精度SST反演模型.研究表明,卫星遥感监测可作为开展核电站温度场监测与热污染评价的首选技术方向和主要监测手段.

摘要： 热红外遥感是获取地表热状况信息的一种非常重要的手段,该地表热状况信息从一定程度上反映了地球深部热源的分布.本文以福建省海坛岛-兴化湾滨海地热调查福清工作区为例,利用美国Landsat8卫星所携带的TIRS传感器所获取的热红外影像,通过大气辐射传输方程算法提取地热异常信息,结合地质、气象、高分辨率遥感影像等多重数据,对区域地热异常的分布进行预测,并与野外钻孔温度信息相验证,取得了较好的效果.

摘要： 本文使用2008～2010 年春季EOS TERRA/MODIS 数据，选取33 例东北平原中部晴空图像，配以准同步的地面气象观测数据和NCEP 再分析大气廓线数据，利用MODTRAN 大气辐射传输程序对此33 例进行了热红外遥感的大气效应模拟，得到如下结果：东北平原中部春季晴空条件下，在MODIS 10.5～11.5μm 通道，（1）地气系统总光谱辐射亮度的数值范围为5.76～10.20 W m-2 sr-1 μm-1；（2）地表发射辐射的数值范围为5.38～9.43 W m-2 sr-1 μm-1；（3）大气程辐射数值范围为0.17～0.93 W m-2 sr-1 μm-1；（4）大气透射率数值范围为0.859～0.966；（5）通过模拟数据反演地表温度时，完全不考虑大气影响时误差数值范围为-4.562～-1.016 K（均值为-2.464 K，中值为-2.676 K），考虑大气吸收及大气上行辐射时误差数值范围为 0.034～0.211 K（均值为0.106 K，中值略大于均值），大气吸收、大气上行辐射及大气下行辐射都考虑时误差数值接近-0.01 K。这些结果对于进一步开展定量遥感有一定的参考意义，特别是针对地表温度遥感的分析结果，可以从定量数值方面加深认识大气效应对热红外遥感精度影响。

摘要： 在地表温度热红外遥感反演中,利用大气窗口内(10.3-12.5μm)两个相邻通道对大气吸收的不同,采用分裂窗算法通过两个通道测量值的各种组合来剔除大气的影响,进行大气和地表辐射率的订正是采用较广泛的做法.随着用户对分裂窗谱段数据的需求增加,含有这两个谱段的空间光学遥感器研制在近几年也逐步增多,高分五号全谱段光谱成像仪是一个典型代表,其热红外分裂窗谱段空间分辨率达到40m,为国际先进水平.通过大量研究发现,热红外分裂窗谱段对焦面温度非常敏感,随着焦面温度的变化,相机输出有较大变化,比如对20°C黑体成像时,焦面温度变0.1K时10.3-11.4μm谱段变化0.02V(相当于13.6DN),11.5-12.5μm谱段变化0.006V(相当于4.08DN),因此需要进行焦面温度的严格控制.

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.

摘要： 由于静止卫星遥感数据具有时间一致性和地点的比性等优点,选用中国静止气象卫星FY-2C/2E相当黑体辐射(TBB)遥感数据，地震总数为80个。文中75个(近95%)震例都存在明显的热辐射异常现象，异常空间分布特征具有以下几点。(1)异常空间分布具有明显的大陆-海域差异，大陆地震主要特征周期只有13天和64天，海域地震主要为16天、21天和32天。(2)相近区域特征周期一致。由异常最大幅度频次图可知，异常最大幅度只要分布在7-20倍之间，10倍异常占37%(28),优势幅度分布在8-12倍之间，共占总数的83%。由地震震级和异常平均幅度关系图可知，震级和异常幅度近似服从y=2.4749Ln(x)+8.9695的关系，二者关系具有分段特征。

摘要： ASTER遥感成像仪发射以来,提供了廉价的多光谱热红外遥感数据,为热红外遥感技术在诸多领域的应用注入了新的活力.本文将热红外遥感技术应用到花岗岩铀矿找矿工作中,以华南桃山花岗岩铀矿田为例，以ASTER热红外数据为数据源,首先进行了辐射定标、大气校正等预处理.接着,开展了不同粒径石英的发射率光谱特征研究,总结出了石英的诊断波长及其对应ASTER热红外数据的诊断波段.基于去相关拉伸—彩色合成和SiO2含量定量反演两种方法实现了研究区硅化信息提取,信息提取结果与地质事实相符，并在野外得到了验证.研究表明,热红外遥感技术突破了可见-近红外-短波红外遥感技术难以提取硅化信息的瓶颈,将在新一轮铀矿大基地扩大工作中发挥积极的指导作用.

摘要： 为了在宏观上快速圈定富水靶区,开辟卫星遥感找水的新途径,提高浅层地下水的探测的准确度。以LANDSAT 7 ETM为数据源,以内蒙古自治区凉城盆地为研究区,利用ETM1、ETM2、ETM3、ETM4和ETM6/5波段进行主成分分析,选出了最佳遥感变量F3,并利用最优密度分割法对F3变量进行分割,从而提取富水靶区。从物探和钻探的结果来看,所圈定的富水靶区与实测结果基本一致,有效地证明了该方法的可行性和实用性,可极大地提高了地下水勘察的效率。

摘要： 卫星遥感具有天然的“场信息”优势。热红外遥感最初用来开展地震预报研究，由于缺乏合理的物理解释，到目前尚未形成一种可靠方法。考虑到断层及其现今活动是把异常与地震联系起来的地质载体，起到桥梁作用，提出利用遥感技术探测断层现今活动的新思路，并对此进行概述，同时对汶川地震前后巴颜喀拉地块的活动过程进行了分析。

摘要： 通对NOAA热红外亮温与野外安装气象观测站接收的气温、地温(-0.2m、-0.5m、-1.5m、-2m)进行不同方式的对比研究，分析了卫星红外亮温、气温、地下不同深度地温的变化特征，探讨了亮温与气温、不同深度地温之间的关系。

摘要： 本发明公开了一种基于热红外遥感的区域植被蒸腾和土壤蒸发反演的遥感模型方法，包括以下步骤：步骤1研究区气象辐射资料的收集及空间化；步骤2光学和热红外遥感数据的获取；步骤3光学遥感数据预处理；步骤4热红外遥感数据预处理与地表温度反演；步骤5地表生物物理参数的反演计算；步骤6夜间地表温度降尺度计算；步骤7基于具有物理机制的单层遥感蒸散模型的地表通量计算；步骤8基于双温差模型的感热通量切割计算；步骤9植被和土壤组分潜热通量的计算；步骤10植被蒸腾和土壤蒸发的日扩展计算。本发明解决了目前基于地表温度的区域植被蒸腾和土壤蒸发反演存在的难度大和不确定性问题。

摘要： 本发明属于遥感应用技术领域，尤其涉及微波遥感表面温度向热红外遥感肤面温度转换的方法。本发明基于土壤热传导方程，提出了一个适用于裸土地区的物理方法，包括：数据预处理；对GLDAS数据进行标定；等效温度生成；微波遥感表面温度向热红外遥感肤面温度转换，用于从被动微波遥感数据生成具有与热红外遥感地表温度相同的物理意义的地表温度。本发明方法对于现有被动微波遥感反演地表温度的算法具有普适性，结合本发明方法，有利于提高这些算法反演裸土地区地表温度的精度。

摘要： 本发明公开了基于热红外遥感卫星数据的钢铁厂产量监测方法，属于热红外遥感图像处理与分析领域：首先，针对待监测的钢铁厂区，获取月度产量以及各月对应的L1级数据；并勾画厂区范围以及排除厂区后的城区范围；然后，对L1级数据进行反演计算，根据厂区和城区范围进行掩膜处理，分别提取厂区和城区各月对应的地表温度数据，并删除存在云的数据；接着、利用各月中厂区地表温度数据中最大值以及城区地表温度均值，计算厂区高低温差值Td作为钢铁产量指标；最后，基于最小二乘法，建立Td与钢铁产量之间的估产模型并进行精度验证；将该厂下个月的Td指标代入满足精度要求的估产模型中，对下月的钢铁产量进行监测。本发明能及时、有效的获取企业的生产状态。

摘要： 本发明公开了一种基于热红外遥感的区域植被蒸腾和土壤蒸发反演的遥感模型方法，包括以下步骤：步骤1研究区气象辐射资料的收集及空间化；步骤2光学和热红外遥感数据的获取；步骤3光学遥感数据预处理；步骤4热红外遥感数据预处理与地表温度反演；步骤5地表生物物理参数的反演计算；步骤6夜间地表温度降尺度计算；步骤7基于具有物理机制的单层遥感蒸散模型的地表通量计算；步骤8基于双温差模型的感热通量切割计算；步骤9植被和土壤组分潜热通量的计算；步骤10植被蒸腾和土壤蒸发的日扩展计算。本发明解决了目前基于地表温度的区域植被蒸腾和土壤蒸发反演存在的难度大和不确定性问题。

摘要： 本发明公开了一种卫星热红外遥感在轨定标及卫星遥感温度产品现场验证的方法，通过水体皮温‑表温同步测量装置实现，包括步骤1、在卫星遥感图像某像元对应的水域中，将多个水体皮温‑表温同步测量装置布置成等间距的网格状观测阵列，获得该水域水体‑大气界面附近的三维温度实测值；步骤2、统计计算各三维温度实测值，获得该水域的平均皮温和平均表温；步骤3、采用MODTRAN模型或LBLRTM模型模拟海表‑卫星间红外辐射传输，对与现场温度测量同步的卫星热红外传感器进行在轨定标或对卫星遥感温度产品进行现场验证。本发明的方法能有效解决卫星热红外遥感在轨定标及卫星遥感温度产品现场验证中实测数据与遥感数据之间的空间不匹配、时间不同步的难题。

摘要： 本发明属于遥感应用技术领域，尤其涉及微波遥感表面温度向热红外遥感肤面温度转换的方法。本发明基于土壤热传导方程，提出了一个适用于裸土地区的物理方法，包括：数据预处理；对GLDAS数据进行标定；等效温度生成；微波遥感表面温度向热红外遥感肤面温度转换，用于从被动微波遥感数据生成具有与热红外遥感地表温度相同的物理意义的地表温度。本发明方法对于现有被动微波遥感反演地表温度的算法具有普适性，结合本发明方法，有利于提高这些算法反演裸土地区地表温度的精度。

摘要： 本发明公开了一种基于无人机热红外遥感的污水暗排检测溯源方法，包括：基于无人机和红外成像仪沿预设航路采集分米级热红外图像；提取热红外图像重叠区域中的同名特征点，进行热红外图像纠正和拼接；获得具有地理参数的热红外图像；提取热红外图像中的水体区域，基于温度值对水体区域进行分割，提取温度异常水域；基于温度异常水域对具有地理参数的热红外图像进行分析，查找陆上具有联通性的温度异常线性目标作为疑似偷拍管道，疑似偷拍管道的尽头即为疑似偷排主体。利用无人机轻便的特点，能够灵活的开展作业，为工业污水偷排检测工作降低了作业成本，提高了时间效率；利用热红外遥感的辐射反演特性，提高对管道和浸入式偷排的检测能力。

摘要： 本发明提供一种高空间分辨率高光谱热红外遥感影像模拟方法，所述方法包括：在8‑14μm波长范围内设置若干个高光谱热红外的波段组合以模拟高光谱热红外传感器；利用高空间分辨率光学数据获取模拟高空间分辨率高光谱热红外遥感影像所需的发射率影像；基于深度学习网络模型处理地表温度遥感影像，获得降尺度的高分辨率地表温度遥感影像；基于所述发射率影像、所述降尺度的高分辨率地表温度遥感影像、大气参数，基于热辐射传输方程和高光谱热红外传感器的噪声水平，获取高空间分辨率高光谱热红外遥感影像。根据本发明的方案，为未来发展星载高光谱热红外传感器及建立共性关键技术提供重要技术支撑与参考数据集。

摘要： 本申请涉及一种Aster热红外遥感数据大气校正方法与系统，涉及热红外遥感地质调查领域，解决了在应用热红外数据时往往难以获得准确的大气反演参数，使得后续无法反演得到准确的地物比辐射率波谱进而准确识别地物成分的问题，其包括：基于黑体地物在Aster的可见光近红外、短波红外波段的波谱特征，通过波段比值法得到黑体像元掩膜；将所述黑体像元掩膜标记的像素利用ISAC算法反演得到大气透过率和大气路径辐射；进行大气校正。本申请具有如下效果：充分利用了Aster可见光近红外波段和短波红外波段预识别黑体地物，光谱信息明确，代替目前ENVI等主流商业软件中使用的ISAC算法中基于经验统计的黑体像元标定方法，取得了更加稳健、精确的Aster热红外数据大气校正参数。

摘要： 本发明公开了一种热红外遥感云覆盖像元的地表温度反演方法及系统，具体公开了基于FY‑3D MERSI‑II数据，首先对研究影像进行云识别，对有云遮挡覆盖的影像，利用NDVI估算云覆盖区地表温度的方法除云，即确定无云区的NDVI和LST之间的函数关系式，再利用NDVI短期内相对稳定这一特点用替换影像来获取云覆盖区的NDVI值，最后根据NDVI和LST之间的函数关系式来估算得到云覆盖区的地表温度；对无云的影像，采用普适性单通道算法直接进行地表温度反演，该算法计算简单快速，只需知道大气水汽含量，不需要大气廓线等参数就可以算出地表温度，省去了大气模拟误差，从而实现了对研究影像全天候地表温度反演。