Étude de la méthode d'inversion de la température de surface de la terre à partir des données thermiques infrarouges du satellite GF5B

Li Fengguang ,  

Ren Huazhong ,  

Zhao Yanhua ,  

Wang Baozhen ,  

Zhu Jinshun ,  

摘要

La température de surface de la terre est un paramètre important pour l'équilibre énergétique à la surface de la terre et le processus de cycle de l'eau. La télédétection thermique infrarouge est la source de données la plus importante pour l'inversion de la température de surface de la terre, et l'algorithme de fenêtre est l'algorithme d'inversion le plus largement utilisé à l'heure actuelle. Pour cette étude, deux formes d'algorithme de fenêtre inversé de la température de surface de la terre à partir des données thermiques infrarouges du satellite GF5B ont été construites en combinant la forme de l'algorithme de fenêtre de température de surface de la terre pour le satellite GF5B avec les caractéristiques spectrales des bandes du capteur du satellite GF5B, et en tenant compte de l'effet de la vapeur d'eau sur l'inversion de la température de surface de la terre, les coefficients de l'algorithme de fenêtre ont été obtenus dans différentes conditions de vapeur d'eau, et une forme d'algorithme de fenêtre a été choisie pour l'application de l'inversion de la température de surface de la terre à partir des données thermiques infrarouges de GF5B en analysant et en comparant la précision optimale. Un algorithme amélioré de seuil NDVI-NDWI et un algorithme d'estimation de l'humidité de la vapeur d'eau ont été utilisés pour estimer les paramètres clés des algorithmes tels que les émissions de surface de la terre et l'humidité atmosphérique nécessaires aux algorithmes. Les algorithmes construits dans cette étude ont été appliqués à l'inversion de la température de surface de la terre dans quatre régions expérimentales différentes et les résultats de l'inversion ont été vérifiés à l'aide du site HiWATER pour la mesure de la température de surface de la terre et du produit de température de surface de MODIS. Les résultats montrent que l'erreur de vérification des stations au sol pour l'inversion de la température de surface de la terre en jour et en nuit est de 1,88 K et de 0,99 K, respectivement, et l'erreur nocturne est inférieure à celle du jour. Les résultats de la comparaison croisée avec le produit MODIS LST MOD11A1 ont montré que, sauf pour la zone expérimentale de Tangshan, dans la province Hebei, où le résultat de la comparaison croisée a été mauvais en raison de l'occultation nuageuse, la différence de température de la surface de la terre ne dépasse pas 1,5 K pour les trois autres zones expérimentales; ce qui montre que l'algorithme de la fenêtre développé dans cette étude présente une précision élevée dans l'application d'inversion de la température de surface de la terre.

关键词

satellite GF5B ; données thermiques infrarouges ; température de surface de la terre ; algorithme de fenêtre ; estimation d'émission de surface de la terre ; estimation de l'humidité atmosphérique ; vérification de précision ; vérification des stations au sol ; comparaison croisée de la température de surface de la terre

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