Estudio del método de inversión de la temperatura de la superficie terrestre a partir de los datos térmicos infrarrojos del satélite GF5B

Li Fengguang ,  

Ren Huazhong ,  

Zhao Yanhua ,  

Wang Baozhen ,  

Zhu Jinshun ,  

摘要

La temperatura de la superficie terrestre es un parámetro importante para el equilibrio de energía en la superficie de la tierra y el proceso de ciclo del agua. La teledetección térmica de infrarrojos es la fuente de datos más importante para la inversión de la temperatura de la superficie terrestre, y el algoritmo de ventana es el algoritmo de inversión más ampliamente utilizado en la actualidad. Para este estudio, se construyeron dos formas de algoritmo de ventana inversa de la temperatura de la superficie terrestre a partir de los datos térmicos de infrarrojos del satélite GF5B, combinando la forma del algoritmo de ventana de la temperatura de la superficie terrestre para el satélite GF5B con las características espectrales de las bandas del sensor del satélite GF5B, y teniendo en cuenta el efecto del vapor de agua en la inversión de la temperatura de la superficie terrestre, se obtuvieron los coeficientes del algoritmo de ventana en diferentes condiciones de vapor de agua, y se eligió una forma de algoritmo de ventana para la aplicación de la inversión de la temperatura de la superficie terrestre a partir de los datos térmicos de infrarrojos de GF5B mediante la comparación y el análisis de la precisión óptima. Se utilizaron un algoritmo mejorado de umbral NDVI-NDWI y un algoritmo de estimación de humedad del vapor de agua para estimar los parámetros clave de los algoritmos, como las emisiones de la superficie terrestre y la humedad atmosférica necesaria para los algoritmos. Los algoritmos construidos en este estudio se aplicaron a la inversión de la temperatura de la superficie terrestre en cuatro regiones experimentales diferentes y los resultados de la inversión se verificaron utilizando el sitio HiWATER para medir la temperatura de la superficie terrestre y el producto de temperatura de superficie de MODIS. Los resultados mostraron que el error de verificación de las estaciones terrestres para la inversión de la temperatura de la superficie terrestre en el día y la noche fue de 1.88 K y 0.99 K, respectivamente, y el error nocturno fue inferior al diurno. Los resultados de la comparación cruzada con el producto MODIS LST MOD11A1 mostraron que, excepto para la zona experimental de Tangshan, en la provincia de Hebei, donde el resultado de la comparación cruzada fue malo debido a la ocultación de nubes, la diferencia de temperatura de la superficie terrestre no superó los 1,5 K para las otras tres zonas experimentales, lo que demuestra que el algoritmo de ventana desarrollado en este estudio tiene una alta precisión en la aplicación de la inversión de la temperatura de la superficie terrestre.

关键词

satélite GF5B; datos térmicos infrarrojos; temperatura de la superficie terrestre; algoritmo de ventana; estimación de emisión de la superficie terrestre; estimación de humedad atmosférica; verificación de precisión; verificación de estaciones terrestres; comparación cruzada de la temperatura de la superficie terrestre

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