3.1 黑体辐射 6

3.2 比辐射率 6

3.3 地表温度、辐射温度、亮度温度 7

4.单窗算法反演地表温度 7

4.1 NDVI 8

4.2 地表比辐射率估计 8

4.3 大气平均作用温度 Ta 的估计 8

4.4 大气透射率 T6 估计 11

4.5 像元亮度温度估计 12

4.6 遥感器接受的辐射强度估计 12

5.邳州市地表温度反演与空间特征分析 12

5.1 邳州市地表温度单窗算法反演 13

5.2 邳州市地表温度空间分布特征 15

6.结论与讨论 16

致谢 19

参考文献 20

1 引言:

地表温度是研究水文，气象等自然现象的一个重要的参数， 它对大气以及 海陆间的热交换具有一定影响，是研究地理科学不可或缺的重要资料。自利用遥 感获取信息的技术出现以来，以其独特的技术优势在各个科研和生产领域都得到 了广泛应用。遥感技术获取地表温度的优点在于它可以在短时间内获取较大范围 的地表分布图像，对比传统测温方法具有快速，大范围，精度高等优点[1]。这也 是为什么利用遥感技术来研究城市热环境变化越来越受到欢迎的原因。近年来 “城市气候和环境”问题引起了研究者的广泛兴趣，其中城市热岛效应和城市热 环境及其与环境的相互关系等研究方向是当前城市气候与环境研究的中心问题论文网

[2]。传统的地面温度观测的缺点在于它获取的是一个个测站的温度数据，而不能 获取大片区域范围的温度场空间分布信息。

相比之下遥感技术就彰显了许多优势。例如它可以在短时间内获取较大范围 的地表分布图像，还具有快捷方便且信息连贯等优点。目前利用热红外遥感技术 反演陆地表面温度的技术已经比较成熟，很多学者针对热红外遥感反演 LST 已经 做出了大量的研究和贡献，并且提出了一系列的反演算法。例如 Jimenez-Munoz J.C 等人的单通道和劈窗反演算法、Rozenstein 的劈窗反演算法、覃志豪的单窗 反演算法。 徐寒秋在 Landsat 8 遥感图像 LST 反演试验中验证表明了利用 Jimenez-Munoz J.C 等人的单通道算法和劈窗算法以及 Rozenstein 等人的劈窗 算法对两幅相同研究区的 Landsat 8 影像的 LST 反演结果的精度都很低，而利用 单窗算法的实验结果误差最小[9]。此外，Sobrino J A 通过实验验证了单窗反演 LST 的精度要比普通单通道算法略高[10]。

纵观现有的反演地表温度的算法，通过遥感技术手段，可以准确的获取地表 温度场的空间分布信息，对于研究和分析城市热岛,以及引发城市热环境变化的 环境问题，具有非常重要的意义。鉴于此，本文以邳州市为研究区，以 Landsat5 第六波段（热红外）影像为主要数据源，采用单窗算法，完成了对邳州市 2005

年和 2010 年城市地表温度自动反演，并对比邳州地区两期地表温度场空间分布 图，分析了地表温度场分布与城市建设发展的相关关系。

1.1 国内外研究进展

1.2 研究内容及技术路线

本文研究的目的是介绍利用热红外波段对邳州市地表温度进行反演的单窗 算法并对结果加以分析：