1 中国科学院遥感应用研究所 遥感科学国家重点实验室,北京100101
2 北京师范大学 全球变化与地球系统科学研究院，北京100875
3 国家遥感中心，北京100036
通过二向性反射率分布函数(BRDF)核驱动模型对黑河试验多角度热红外机载数据的拟合,证明了核驱动模型具有热红外波段的外延能力，确定了适用于多角度热红外数据的最佳核函数组合.在热辐射方向性核系数组合因子与地表温度(LST)构成的特征空间中构建、提取了多角度热红外干旱指数(MTDI).在黑河各试验区，MTDI和温度植被干旱指数(TVDI)的反演结果非常相近(相关系数大于0.87)，表明核驱动模型在热红外波段也是分析方向性辐射信息的有效模型.
多角度遥感 热红外遥感 核驱动模型 土壤水分 红外广角双模式成像仪 multiangular remote sensing thermal infrared remote sensing kernel-driven model soil moisture wide-angle infrared dual-mode line/area array scan
1 国家农业信息化工程技术研究中心, 北京 100097
2 中国科学院遥感应用研究所 遥感科学国家重点实验室, 北京 100101
研究了植被冠层的热辐射方向性并建立了有关模型.从辐射传输机理出发, 建立了3D冠层场景, 并将场景以微分体元方式进行离散, 根据给定的观测几何参数进行逐个体元内部与体元之间的多次散射及发射辐射传输计算, 最终通过积分运算得到所有微分体在半球空间上对给定观测方向上的热辐射, 得出整个冠层的热辐射方向性.利用两个时相的地面观测数据对3D辐射传输模型及模拟结果进行了验证和分析, 相关系数分别为0.91和0.79, RMSE分别为0.4K和0.6K, 证明建立的模型是有效的, 能改进热红外温度反演精度和实现组分温度反演.
3D辐射传输模型 热辐射方向性 微分体元 冠层 3D radiative transfer model directional thermal radiation differential cell canopy
1 国家农业信息化工程技术研究中心,北京市农林科学院,北京 100097
2 遥感科学国家重点实验室,中国科学院遥感应用研究所,北京 100101
为了建立完整的星载高分辨率中红外成像模拟系统,并为航天器载荷设计等相关工作提供有力参考,需要对大气辐射传输这一环节进行重点考虑,设计出切实可行,精度较高的大气辐射传输数值成像模拟方法。针对中红外大气辐射传输具有大气散射和自身发射的特性,将整个大气辐射传输过程进行了合理分解,并利用MODTRAN4对各辐射分量进行求解, 以查找表方式实现了大气辐射传输成像模拟。此外,针对大气散射导致的邻近效应进行了分析,将原有PSF模型扩展至中红外波段,并与大气辐射传输解析模型相互耦合共同完成模拟成像。最后对模型进行了初步验证和成像模拟,结果表明:模型具有较好的模拟精度,通过给定观测几何和大气条件,并根据地表输入的温度和发射率等,实现逐像元的大气辐射传输计算。
中红外 成像模拟 大气辐射传输 解析模型 邻近效应 Mid-infrared Imaging simulation Atmospheric radiative transfer Analytical model Adjacency effect
1 中国科学院遥感应用研究所，遥感科学国家重点实验室，北京 100101
2 中国科学院研究生院，北京 100039
3 北京师范大学，北京 100875
在热红外光谱区域，假设非同温平面混合像元的发射率为r－emissivity，那么它的辐射温度是随波长变化的。以典型的由土壤和植被组成的非同温平面混合像元为例，分析了非同温对其辐射温度的影响，并给出体现辐射温度变化的可能的方法。利用模拟的热红外高光谱数据对该方法进行了验证，验证结果表明，该方法能够较好地刻画非同温平面混合像元辐射温度随波长的变化，提高了非同温平面混合像元r－emissivity的反演精度。
非同温混合像元 温度 发射率 热红外 遥感 non-isothermal mixed pixel temperature emissivity thermal infrared remote sensing 大气与环境光学学报
2008, 3(1): 0057
1 中国科学院遥感应用研究所,遥感科学国家重点实验室,北京,100101
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 北京师范大学遥感与GIS研究中心,北京,100875
基于四步观测法,提出了一种土壤中红外发射率提取方法.该方法利用热红外的ISSTES算法获得土壤热红外的发射率光谱和高精度的土壤温度估值,并将得到的温度估值用于中红外的发射率提取,减少中红外待反演参数.形成多余观测,使用最小二乘方法求解土壤中红外的发射率.重点分析了仪器定标误差和辐射传输方程简化对中红外发射率提取的影响.最后,基于模拟数据给出了中红外部分波段发射率反演误差较大的原因.
遥感 温度 发射率 温度发射率分离 定标 ISSTES
中国科学院,遥感应用研究所,遥感科学国家重点实验室,北京,100101
在星载高分辨率遥感成像模拟中,需要重点考虑大气辐射传输过程.通常情况下,中红外波段大气多次散射作用可以忽略,但在高分辨率中红外遥感成像中却需对由多次散射产生的邻近效应加以适当考虑.为对其进行定量分析,分别将影响中红外邻近效应的地表、大气及卫星观测几何参量等进行分析,结果表明:邻近效应随像元测量条件而改变,且在正常条件下其贡献达到3%左右.通过将现有大气点扩散函数(PSF)解析算法扩展至中红外波段,建立了中红外像元邻近效应模型,将其与大气辐射传输模型进行耦合,共同实现大气辐射传输与邻近效应模拟.模拟结果表明,模型是正确的,且应用方法切实可行;对中红外大气校正、成像模拟均具有一定参考价值.
邻近效应 高分辨率 中红外 大气辐射传输 点扩散函数
1 中国科学院遥感应用研究所，北京师范大学，遥感科学国家重点实验室，北京 100101
2 中国科学院研究生院，北京 100039
3 北京师范大学，北京 100875
光谱迭代平滑温度发射率分离算法是针对高光谱数据温度发射率分离的有效算法，该算法的关键之处在于引入了衡量地物发射率曲线平滑程度的平滑度指数，用这个指数来评价地物发射率曲线中的大气吸收线残留程度，进而得到地物的温度，最后计算地物的发射率。针对目前文献中定义的平滑度指数和平滑度指数可能的定义，利用MODIS UCSB光谱库中的157条发射率曲线产生模拟数据集，利用模拟数据分析了不同的平滑度指数对光谱迭代平滑温度发射率分离算法精度的影响，给出了最优平滑度指数。
平滑度指数 温度 发射率 热红外 遥感 smoothness index ISSTES ISSTES temperature emissivity thermal infrared remote sensing 大气与环境光学学报
2007, 2(5): 0376
中国科学院遥感应用研究所,遥感科学国家重点实验室,北京,100101
为实现升空后运行的卫星的整体性能处于最佳状态,通常在卫星发射前,采用计算机仿真的方法对从地表到影像获取的整个遥感物理过程进行模拟.针对现有模拟方法不能全部采用辐射传输、成像等物理模型,实现大场景、复杂地表覆盖情况下的热红外遥感成像模拟,在基于场景模型的热红外遥感成像模拟基础上,将模拟系统分为地表场景模拟、大气作用模拟及传感器成像场景,重点对模拟各场景所涉及的物理模型和算法进行了综述和分析,并初步构建了大场景、复杂地表覆盖下模拟的技术框架,是对热红外遥感成像模拟的一种全新而有益的尝试,对相关研究工作也有一定参考价值.
热红外遥感 场景模型 成像模拟 辐射传输
1 中国科学院遥感应用研究所,遥感科学国家重点试验室,北京,100101
2 中国科学院研究生院,北京,100039
3 北京师范大学,地理与遥感学院,北京,100875
常用的微分边缘检测算法往往无法设立合适的阈值将影像中梯度较小的模糊边缘检测出来.针对这一点,疚奶岢隽肆街纸饩龅姆椒?将图像方差标准化,拉大模糊边缘处的梯度值,或者通过设置sigmoid函数,将像素点所在区域的信息传递到梯度值中去,对梯度值进行调整,这样就能够设定合适的阈值,有效地将模糊边缘提取出来.本文将这两种算法和常用的一些微分边缘检测算法比如Sobel、LOG算法进行了比较.试验表明,这两种方法都能够有效地提取出模糊边缘.
边缘检测 方差标准化 遥感图像 Sobel
1 中国科学院遥感应用研究所遥感信息科学重点实验室,北京,100101
2 核工业北京地质研究院遥感重点实验室,北京,100029
3 北京师范大学遥感和GIS研究中心,北京,100875
基于光谱平滑的温度/发射率迭代算法,提出热红外发射率光谱的野外测量与反演方法;分析了不同组分、粒径及含水量土壤的热红外发射率变化规律.结果表明,在8～9.5μm波长范围内土壤的发射率随SiO2含量的增加而降低,随含H2O量的增加而增大;在11～13μm波长范围内土壤的发射率基本保持不变.基于此分析结果,提出利用热红外光谱数据反演土壤含沙量和含水量的方法.
热红外 发射率 土壤 含水量. thermal infrared emissivity soil moisture.
