地表比辐射率求算对济南市地表温度反演结果的影响

随着遥感应用的深入,多种地表温度算法相继被提出,但温度反演要涉及到一个重要的参数—地表比辐射率,而对其求算有多种方法。在详细介绍Van的经验公式法和混合象元分离法求算地表比辐射率的基础上,利用Landsat TM数据以覃志豪的单窗算法为基础分别对济南市地表温度进行反演,得到了LST_QIN_JYGS图与LST_QIN_HHXY图,并进行了地表温度和地表覆盖间关系的研究。研究表明,两种求算的地表比辐射率应用于单窗算法中,温度的反演结果总体趋势是相同的,但LST_QIN_HHXY的地表温度一般要高于LST_QIN_JYGS的地表温度,且不同的地表覆盖间温度差异十分显著。除了水体反演的温度相同外,城镇温度差异最大,为4.30℃;其次是农村居民点和林地,为4.19℃和3.63℃;耕地温度差异最小,为0.91℃。

基于订正ALPHA差值谱的热红外温度与发射率分离算法

与可见光遥感不同,热红外传感器测得的辐射亮度值是温度和发射率的函数,因此,对于热红外遥感,温度和发射率的分离是一个关键问题?本研究从普朗克方程的维恩近似出发,定义并推导出与温度无关的ALPHA差值谱,并进一步提出消除维恩近似影响的修正项.以此为基础,在不考虑大气下行辐射影响的条件下,借鉴ALPHA导出发射率法和ASTERTES算法的优点,提出一个新的发射率温度分离算法.与现有发射率温度分离算法相比,该算法的优点是原理清楚,流程简单,求解速度快,结果精度高,并且适用的温度和下垫面范围宽.

利用不同地表比辐射率对ETM+数据地表温度反演对比研究

地表温度作为研究环境生态影响的一个重要指标之一,以Landsat ETM+的热红外波段作为数据源,辅助大气透过率、大气平均气温等参数,利用单窗算法基于混合像元、NDVI、植被和裸露地三种不同地表比辐射率反演泉州市地表温度,对比分析结果表明采用这三种地表比辐射率反演地表温度的方法均是可行的,对于具体采用哪一种地表比辐射率应需要结合实际的研究区域地表地物的实际监测地表温度进行对比后,方可选择合适的地表比辐射率进行地表温度反演,会更具实际意义。反演结果可为城市热岛效应等研究提供支持数据源。

比辐射率对遥感反演滇池流域地表温度的影响

为了探究地表比辐射率（以下简称“比辐射率”）对遥感反演地表温度的影响。利用Landsat5TM6波段数据，以滇池流域为研究区域，通过NDVI阈值法和经验公式模型法求算比辐射率，应用普适性单通道算法反演得到滇池流域地表温度，结合滇池流域地面温度实测数据，分析不同比辐射率求算方法对反演地表温度的影响。结果表明：NDVI阈值法求算出的比辐射率和经验公式模型法求算出的比辐射率与MODIS比辐射率产品均显著相关；通过经验公式求算的比辐射率反演得到的城镇地区地表温度，超出观测温度4-5℃，不能精确地反映地表温度，而通过NDVI阈值法求算的比辐射率反演得到的地表温度更接近于地表实测温度，更能正确反映不同地表覆盖下的温度；由2种比辐射率反演得到的地表温度与实测温度差异较小，在精度控制范围之内。因此，对于滇池流域这种地表覆盖比较好的区域，用NDVI阈值法求算出的比辐射率来反演地表温度更为合适。

基于串级积分分离PID算法的人造板连续压机温度控制系统

针对单级PID算法在人造板连续压机温度控制中存在的问题,以串级积分分离PID算法为基础,开发包含主、副控制回路的温度控制系统,并设计模块化控制程序和监控界面。现场测试结果表明,串级积分分离PID算法利用主、副控制回路的协同作用,提高压机热压温度的控制精度,体现出较好的实际应用价值。

基于TES算法的地表温度反演应用研究

温度比辐射率分离算法（TES）是针对高光谱分辨率的热红外测量数据，利用地物热红外光谱的一些共性特点作为先验知识或者约束条件，从一次观测中同时反演温度和光谱发射率的方法。利用这类方法反演地表温度时主要需要较多的光谱波段和较高的信噪此。本研究以长白山火山区为例，首次将温度比辐射率分离算法应用于该区的地表温度反演，通过NEM，RAT和MMD这三种TES方法的迭代逼近，基于ASTEPR多波段热红外数据反演了长白山地区的地表温度。反演结果显示：望天鹅火山区为低地表温度集中分布区；而长白山火山区却表现为高海拔低温背景下的高地表温度集中分布，经过对地表覆盖状况的实地调查发现，该区裸露的大量浮岩是引起这种地表温度异常的主要原因之一。

陆地卫星TM6波段范围内地表比辐射率的估计

地表比辐射率是用热红外波段遥感数据反演地表温度的关键参数。目前,应用陆地卫星TM6波段数据反演地表温度共有3种算法,即大气校正法、单窗算法和单通道算法。这3种算法都需要TM6波段范围内的地表比辐射率作为地表温度反演参数。本文首先简介这3种反演算法;然后着重探讨TM6波段地表比辐射率估计方法;最后,利用这一方法对山东省陵县附近农田地区进行地表比辐射率估计和地表温度反演。结果表明,该方法能获得较合理的地表温度反演结果。

单窗算法在成都市地面温度反演中的应用研究

随着遥感应用的深入,多种地表温度反演算法相继被提出,本文分析了相关算法,并对单窗算法进行了探讨,详细阐述了单窗算法相关参数的确定方式,并利用Landsat ETM数据对成都市区进行地面真实温度的反演。研究表明:在缺少详细大气廓线数据的情况下,应用单窗算法研究城市热岛效应是可行可靠的。

陆面温度的反演算法和大气订正的影响

提出了由卫星辐射测量反演陆面温度的算法,可在不需要预先给定通道的地面比辐射率的情况下,同时确定地面温度和比辐射率.同时,为了了解实际应用这种算法的可能性,在一系列陆面温度反演的模拟试验中,考察分析了在大气温度和湿度廓线有各种不同的误差时大气订正对陆面温度反演精度的影响.结果表明,在大气订正中应用的大气温度和湿度的误差不超过通常由探空和卫星遥感得到的大气温度和湿度的误差时,反演得到的地面温度仍可具有较好的精度,在考虑的大多数情况下,均方根误差小于1K.

利用分裂窗算法反演陆地表面温度的研究进展

本文对LST反演的分裂窗算法作了回顾和比较。LST反演的分裂窗算法最一般的形式是Ts=T4+A（T4-T5）+B,其中Ts是陆地表面温度,T4和T5分别是AVHRR分裂窗通道4和5的亮温度,A和B是由大气、观测角及地表辐射率所决定的系数,不同的算法其系数的确定有很大的不同。地表比辐射率的确定是LST反演中的主要难点,目前也有多种方法来确定地表比辐射率值。最后本文还指出了目前在LST反演中存在的局限性。

用算法实现工业窑炉微机温度控制

就工业窑炉微机温度控制对积分分离式的PID调节、数字滤波算法、参数自适应算法进行了分析研究 ,通过调试 ,根据分析已完全符合预定要求 。

GMS 5资料反演地表温度的一个修正算法

本文研究发展利用GMS5VISSR每小时卫星观测资料反演地表温度的方法,首先利用时空判断法进行云检测寻找晴空像元,然后从辐射传输方程出发,由实时探空资料求取大气上行、下行辐射率及大气透过率,根据由AVHRRNDVI导出的地表比辐射率,用单时相双光谱分裂窗法反演得到地表温度.比较反演结果与54511站及其他中国基准站2000年地面0cm地表温度实测值,相对于国际上其他经验公式而言,本文算法在精度上有所提高.敏感性分析试验着重于大气衰减的影响.基于本文算法,给出了内蒙中东部地区地表温度连续4天的变化实例以及东亚部分陆地“纯晴天”地表温度图.

基于改进PID算法的小区域温度控制模型仿真

采用传统方法进行小区域温度控制,由于温度具有时变性、非线性、多变量耦合性的特点,温度控制系统的检测滞后于温度调控,容易引起整个温控系统的温度过调、温度的振荡以及温度控制器的参数变化。提出基于改进PID算法的小区域温度控制方法。针对由控制系统的制动、启动产生的尖峰脉冲扰动,以及环境本身的噪声,采用一阶滤波处理方法进行去噪处理,根据积分变速与积分分离相融合理论,对控制系统的积分项进行变速或分离处理,最大化保证控制的精度与稳定性,实现对小区域温度的有效控制。实验结果表明,采用改进算法进行小区域温度控制,能够有效的提高控制系统的稳定性与控制的精准度,满足小区域温度调节的实际需求。

宽波段光谱的小行星表面温度反演方法

小行星表面温度是研究行星热物理特性的关键参数。太阳系中小天体的轨道动力学研究具有多种实际应用,包括预测行星体轨道和撞击产生的陨石坑率、选择航天器合适的探测采样目标。对于近地天体,分析它们的轨道结构、星体的轨道演化和未来的偏移轨迹等近地天体动力学特性具有重要意义。中国即将发射“天问二号”,对近地小行星2016HO3进行热辐射探测和风化层采样。“天问二号”预计在不远的将来到达环绕2016HO3的轨道。研究了一种温度-比辐射率分离算法,用于从“欧西里斯-雷克斯”热辐射光谱仪(OTES)辐亮度数据中,计算与小行星2016HO3热物理性质相近的行星“贝努”(Bennu)的表面温度。温度-比辐射率分离算法融合了发射率归一化法(NEM)、比值法(RAT)、发射率最大最小值差法(MMD),是目前精度较高的一种表面温度反演算法。为了验证算法的准确性,使用了CRISM光谱库的光谱数据,通过改变目标的温度和算法使用波段,来研究算法对二者的敏感性。其中,因为仪器波段限制等原因,尚无使用波段对算法的误差推导。研究结果表明:(1)设置温度范围为115~415 K,步长5 K,随着温度的增加,反演温度的均方根误差增加,而发射率的误差大致不变。(2)样本温度为295 K,算法使用的波段起点为7.5μm,采样间隔0.04μm,终点为10~13.8μm,步长0.2μm。发现波长范围在7.5~13.8μm,算法的MMD模块的精度最高。使用算法求解行星“贝努”的表面温度,结果表明:在剔除了大太阳高度角和高纬像素的情况下,算法计算的温度的误差平均值为-0.3660 K,误差的标准差为1.0393 K。

地表波谱比辐射率便携式测量的三种改进方法

针对便携式傅里叶变换红外光谱仪测量比辐射率的不确定性,提出了三种改进的波谱比辐射率测量方法.方法1和方法2借助于附加设备改变环境辐照度实现病态方程可解.方法3基于灰体假设,使用迭代求解获得最接近样品的真实温度的温度解,进而计算得到样品的比辐射率.使用温度测量和傅里叶光谱仪观测计算获得波谱比辐射率作为参考的比辐射率结果,对三种改进的方法进行对比和验证.结果表明,对于高比辐射率的石英板和纸板,三种改进方法的测量结果和参考值吻合较好.而对于低比辐射率的锈铁板和铝板,方法 3最为接近参考比辐射率结果,而方法 1,方法 2由于需要过多的观测环节,存在一定的偏差.此三种方法将为改进便携式傅里叶变换红外光谱仪测量提供依据.

盲源分离在电气设备温度在线监测中的应用

为了能分离出电气设备在线监测中的温度场图像中的温度信号和噪声信号,给出了一种基于自然梯度算法的盲源分离方法。在简单阐述了盲源分离的基本原理,介绍了盲源分离的基本模型、互信息最小化判据和自然梯度算法后,给出了所提方法的具体实现步骤、仿真实验结果及实际温度场图像的处理结果。结果表明利用该方法可以有效去除了温度场图像中的噪声,提高了在线监测数据的稳定性和可靠性,具有工程应用价值。

积分分离PID控制算法在炉温控制系统中的应用

积分分离PID控制算法是当被控量与设定值偏差较大时,取消积分作用,以提高系统的稳定性,减小系统的偏差,当被控制量接近设定值时,引入积分控制。本文以工业中常用的炉温控制系统为例进行仿真试验分析,验证积分分离PID控制算法的作用。

高寒山区地表温度反演算法对比——以疏勒河上游流域为例

针对高寒山区地表温度遥感反演误差较大的问题,对比了三种地表温度算法在疏勒河上游流域的适用性。利用2009-2011年9景Landsat-5TM影像和气象数据,对疏勒河上游高寒山区的地表温度进行了反演。地表实测数据与三种地表温度算法及三种比辐射率计算方案下的反演结果进行对比检验的结果表明：辐射传输方程和普适性单通道算法的反演结果均高于实测值,单窗算法的误差最小,采用单窗地表温度算法结合覃志豪等的比辐射率计算方案反演的地表温度与实测结果的一致性最好。对2010年6月9日的不同下垫面类型的地表温度的空间分布分析结果表明,优化组合的地表温度算法反演的地表温度能够反映疏勒河上游山区不同地物的地表温度差别。

TM热红外波段等效比辐射率估算

地表比辐射率是热红外遥感获取地表温度必不可少的参数。目前。实验室或野外实际测量的都是8～14um热红外波段范围内的地表比辐射率，这与Landsat 5 TM热红外波段10．4～12．5um范围内的地表比辐射率还存在着一定的差异。本文将着重探讨TM热红外范围内地表比辐射率的估算方法，然后根据估算出的地表比辐射率，利用覃志豪等提出的单窗算法，对北京城八区进行地表温度反演。结果表明。该方法能获得较为合理的地表温度反演结果。

基于Landsat 8数据单通道算法反演地表温度——以济南市为例

当前地表温度反演的遥感数据源多为Landsat TM/ETM+、MODIS数据,Landsat 8热红外数据的使用还不是很多,许多针对Landsat 8热红外数据的地表温度反演算法虽然被提出,但是否能满足不同试验区的精度要求还有待考究,同时,经验模型的使用可能会对求解地表比辐射率和大气透过率等地表温度反演参数造成不同程度的影响。因此,本研究以山东省济南市为研究区,Landsat 8数据为数据源,分别利用大气校正法、JM_SC10算法、TIRS10_SC算法,结合分类回归树(classification and regression tree,简称CART)算法与中等光谱分辨率大气透过率算法计算机模型(moderate spectral resolution atmospheric transmittance algorithm and computer model,简称MODTRAN),构建适合济南地区的温度反演参数,实现地表温度的反演,并以济南市16个气象站的温度数据为基准进行精度验证。结果表明,3种算法反演温度平均误差为1.78℃,TIRS10_SC算法反演精度最高,其次是大气校正法、JM_SC10算法。在一定误差要求下,3种算法均可应用于济南地区的地表温度反演。