z 利用MODTRAN得到大气校正所需参数 z MODTRAN4的运行由当前目录下的tape5文 件控制，tape5由一系列的CARDS(输入行)组 成， z 输入参数由以下五个部分构成：控制运行参 数、传感器参数、大气参数、观测几何条件 和地表参量。 z 输出：透过率、辐射度
z 使用的是默认的大气廓线(Mid-Latitude Summer)， 采取Aster的波段响应函数。计算的是大气辐射。 z 输入文件为tape5，输出结果为channels.out文件。
MODIS Evapotranspiration Project (MOD16)
z This MODIS evapotranspiration (蒸腾蒸发量 ET) algorithm is based on the Penman-Monteith (P-M) equation. We incorporated surface stomatal resistance and vegetation information derived from MODIS land products to estimate daily ET and potential ET (PET) which is then composited over an 8-day interval. z ET/PET ratio represents not only the "dryness" of the land surface but also the characteristics of the land surface in terms of energy partitioning, which has a large influence on the local and regional climate and environment.
地温反演验证试验初步设想（续）
——针对250米分辨率单通道地温反演
¾ 下垫面类型
北京地区：（1）定点观测：8个试验类型，分别为：柏油路、 水泥地、高覆盖农田、低覆盖农田、白地、沙地、草地、水体； （2）流动观测：马拉松沿线（从天安门到奥林匹克公园） 天津地区：定点观测，5个试验类型，分别为：城镇、农田、草 地、水体、裸地
z 尚未进行： z 星—地面同步观测实验（不好做）
z土地利用分类要结合城市热环境问题，进行分类。
1. Grass 2. Tree/thrubs 3. Light soil 4. Dark soil 5. Light impervious 6. Medium/dark impervious 7. Water 8. shadow
zNEM模块：首先利用改进的NEM算法计算温度和比辐射率的初值。设定 初始参数εmax为0.99，将大气下行辐射数据代入式（2），然后利用式（3） 迭代计算逐步去除反射的环境辐射，并输出温度和比辐射率的初值，用于 后续分析。
Rb = Lg − (1 − ε max ) Latm↓
⎧ ⎡ c1ε max ⎤ c2 lg ⎢ 5 ⎪Tb = ⎥ λb ⎣ λb π Rb ⎦ ⎪ ⎪ ⎨TNEM = max Tb (b = 10, ⋅⋅⋅,14) ⎪ε = R B (T ) b b NEM ⎪ b ⎪ ⎩
地表温度(LST)反演
z 目前，针对ASTER数据的地表温度反演算法 相对较少，最具代表性的是ASTER的温度与 比辐射率分离算法（TES），该算法依据维恩 位移定律和普朗克定律，综合 NEM(Normalized Emissivity Method)、 RAT(Ratio Algorithm)、 z MMD（Min-Max Difference） z 3种算法的优点，并对每种算法存在的不足进 行了改进.
“风云三号气象卫星城市热环境监测与评估用系统研究 ”项目 ----中国气象局
项目总体建设目标
1、典型城市群、典型大城市热环境背景数据集建立 2、热环境监测指标业务提取方法研究 3、热环境评估指标业务提取方法研究 4、FY3号热环境卫星遥感监测与评估应用示范系统开发 5、热环境监测、评估的指标、方法、产品和流程规范 （草案）编写
模拟次数 地表反射率 传感器高度
1 0 100km
2 0 地面高程 1
3 1
4
100km
地面高程
⎧ ⎪ L (λ ) = L − L 4 3 ⎪ atm↑ ⎪ L1 − L3 ⎨τ (λ ) = L2 − L4 ⎪ ⎪ ( L1 − L3 ) L4 ⎪ Latm↓ (λ ) = L3 − L2 − L4 ⎩
用气象观测温度验证反演温度
z 两种气象数据 z 自动观测站 121个站点 每小时观测数据，气温 z 常规观测站 02 、08 、14 、20 时，地温/气温
z 过境时间，10：30 a.m左右资料----拟合
云检测
z 为什么检测
采用了可见光波段和热红外波段进 行云检测。在可见光通道上，云的 反射率要比 晴空下的地物高的多；而热红外通 道上，云的温度（此处的温度指的 是云顶亮温）要比地物温度低的多。 对这两个波段设定合理阈值，可进 行云的检测。
32 30 28 气温 26 24 22 20 20 25 30
y = 0.1655x + 22.337 R 2 = 0.1732
35 反演地温
40
45
反演 28.31 28.91
三项式 sin拟合 拟合 32.9 28.75952 32.2 29.13491
蒸散发模型
z SEBS、SEBAL 和Penman-Monteith 三个 不同的蒸散发模型， z 在推算潜热通量时(目前采用的有两种方法) z 一是余项法,即利用地表辐射温度等先求出 感热通量和土壤热通量,然后将潜热通量作 为能量平衡的余项而获得. （ SEBAL ） z 二是利用地表辐射温度估算作物水分胁迫 指数或地表能量平衡指数,然后获得相对蒸 发和蒸发比,进而得到潜热通量.（ SEBS ）
空间格局——土地利用、热环境
z 斑块面积比例( PLAND) 、 z 斑块数(NP) 、 z 聚集度指数(Clumpy) 、 z 连通性指数(Cohesion) 、 z 平均分维数( FRAC2MN)、 z 和景观形状指数 z ……
城市热岛尺度效应研究
z 城市热岛尺度地统计分析
urban
suburb
“环境减灾”A、B卫星 一箭双星发射成功
“环境减灾”A、B两颗光学小卫星，2008年６日１１时２５分在太原卫星发射中 心发射升空。经过一段时间的轨道控制后，将在绕地周期约98分钟的同一轨道面 上飞行，运行间隔49分钟，每2天实现一次全球覆盖。 A星载有2台宽覆盖多光谱相机、1台超光谱成像仪等具有国际先进水平的设备; B星载有2台宽覆盖多光谱相机、1台红外相机等设备，设计寿命均大于3年。 两卫星各自装载了两台光学相机，相机拍摄的一张照片就可覆盖710公里宽度， 分辨率达30米。A星的观测可以能辨别出物体材质。B星的红外相机可以对火灾、 地震带来的地热等与热量有关的灾害现象进行精确观测。这些技术指标，均达到 了国际先进水平。
FY3号卫星
FY3号卫星MERSI仪器第5波段是中心波长为 11.25um的热红外波段，较NOAA、 MODIS卫星具有250米的空间分辨率优势， 地温反演具有重要意义。
Advanced Along-Track Scanning Radiometer (AATSR)
AATSR——Advanced ATSR（ 先进的ATSR）， 是 ESA的Envisat卫星携带的传感器， 作用就象是空中的温度计，对地球陆地表面温度进行观测
¾ 观测频次
定点观测每个下垫面类型2个重复，每个类型观测10个重复； 流动观测按卫星过境前后一小时内观测，时间频次为1分钟。
zAster 提取温度
大气参数模拟
Ltoa (λ ) = τ (λ ) Lgrd (λ ) + Latm↑ (λ )
= τ (λ )(ε (λ ) B (λ , T ) + (1 − ε (λ ) Latm↓ (λ )) + Latm↑ (λ )
奥运场馆背景分析
奥林匹克公园、北京射击场、老山自行车赛场由于有大片绿地， 植被覆盖度较高，其余场馆周围分布着大面积的居民建筑群，植被 覆盖较低，马拉松沿线也主要为城市居民和公共建筑包围 。
地温反演验证试验初步设想
——针对250米分辨率单通道地温反演
¾ 观测时间：晴空天气，FY3号卫星过境时刻前后一个小 时内观测 ¾ 试验地点：北京、天津 ¾ 试验时间：7－8月份 ¾ 试验仪器：手持热红外辐射仪（定点），车载观测（流 动）
z The Integrated Land and Water Information System (ILWIS) is a PCbased GIS & Remote Sensing software, developed by ITC up to its last release (version 3.3) in 2005. ILWIS comprises a complete package of image processing, spatial analysis and digital mapping.
论文汇报
城市热环境遥感研究
孟丹 2008年11月20日
z 中考专家提出的问题 z 热环境研究常用及最新数据源 z 风云三号气象卫星城市热环境监测与评估 用系统研究 ”项目 简要介绍 z Aster 反演温度 z 能量平衡,蒸散发模型
中考专家提出的问题 z z z z z z 对热岛在混合像元尺度上的研究需加入对组分温度的研 究 着重对热岛中关键影响因素——如比辐射率开展实验研 究 对MODIS产品精度评价，是否可用于科研 土地利用分类要结合城市热环境问题，进行分类。 城市热环境与土地利用类型密切联系,还与土地类型的空 间组合有关系。 北京与首都圈热岛的联系，尺度效应