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ENVI大氣校正方法反演Landsat 7地表溫度

這篇具有很好參考價(jià)值的文章主要介紹了ENVI大氣校正方法反演Landsat 7地表溫度。希望對大家有所幫助。如果存在錯(cuò)誤或未考慮完全的地方,請大家不吝賜教,您也可以點(diǎn)擊"舉報(bào)違法"按鈕提交疑問。

本文介紹基于ENVI軟件,實(shí)現(xiàn)對Landsat 7遙感影像加以大氣校正方法地表溫度反演操作。

目錄
  • 1 圖像前期處理與本文理論部分
  • 2 實(shí)際操作
    • 2.1 植被覆蓋度計(jì)算
    • 2.2 地表比輻射率計(jì)算
    • 2.3 相同溫度下黑體輻射亮度值計(jì)算
    • 2.4 地表真實(shí)溫度計(jì)算
    • 2.5 圖像導(dǎo)出
  • 3 專題地圖制作
  • 4 不同地物地表溫度對比分析

1 圖像前期處理與本文理論部分

更新:基于GEE的地表溫度Landsat反演可以看文章單窗算法的地表溫度反演:谷歌地球引擎GEE代碼,自動(dòng)批量操作,處理更快。

本文操作部分將直接由植被覆蓋度計(jì)算展開;而對于一個(gè)完整的地表溫度反演計(jì)算過程,在求解植被覆蓋度這一步驟之前仍有很多數(shù)據(jù)準(zhǔn)備、預(yù)處理等工作。為了更好理解整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程,將我們未進(jìn)行的步驟梳理如下。其中,具體的前期操作方法大家可以參考文章ENVI實(shí)現(xiàn)QUAC、簡化黑暗像元、FLAASH方法的遙感影像大氣校正。

首先獲取需要的遙感圖像數(shù)據(jù),并對其進(jìn)行包括上述文章內(nèi)容在內(nèi)的預(yù)處理步驟——數(shù)據(jù)導(dǎo)入、輻射定標(biāo)、幾何校正、大氣校正、圖像拼接與裁剪等。

其中,輻射定標(biāo)需要分兩步驟,即對可見光波段數(shù)據(jù)(如上述文章中的1、2、3、4、5、7六個(gè)波段)與熱紅外波段數(shù)據(jù)(如上述文章中的6波段)分別進(jìn)行輻射定標(biāo)。

其次,需要計(jì)算NDVI(即Normalized Difference Vegetation Index,歸一化植被指數(shù),而非植被覆蓋度)。NDVI是指一幅遙感影像中,近紅外波段的反射值與紅光波段的反射值之差比上這二者之和;其可以用來檢測植被生長狀態(tài)、植被覆蓋度,還可以消除部分輻射誤差等。NDVI的具體取值范圍限制在-1到1之間,其負(fù)值表示地面覆蓋為云、水、雪等,即對可見光具有高反射;0值表示地面覆蓋有巖石或裸土等,從而使得NIR(Near Infrared,近紅外波段)和R(Red,紅光波段)近似相等;其正值則表示地面有植被覆蓋,且植被覆蓋度越高,其數(shù)值越高。目前,在一些網(wǎng)站(如NASA官方網(wǎng)站)具有NDVI成品數(shù)據(jù),可供我們直接下載、利用;而通過初始遙感影像中的近紅外波段數(shù)據(jù)和紅光波段數(shù)據(jù),我們可以直接利用前述定義公式,即

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對其加以計(jì)算。計(jì)算NDVI時(shí)需要注意,所選用的遙感影像不能具有過多的云干擾。

再次,需要視實(shí)際情況對計(jì)算得出的NDVI結(jié)果圖像進(jìn)行重采樣。這是由于,在本文中需要多次利用“Band Math”工具對圖像數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算,而這一工具要求輸入的數(shù)據(jù)在圖像分辨率(即像元大小)及行、列數(shù)等方面完全一致。同時(shí),我們即將使用的熱紅外數(shù)據(jù)(即Landsat ETM+第六波段數(shù)據(jù)),其分辨率為60米;而計(jì)算得到的NDVI數(shù)據(jù)圖像分辨率為30米。因此,我們需要對分辨率精度更高的NDVI數(shù)據(jù)圖像加以重采樣處理,使得二者分辨率一致。

重采樣功能可以通過ENVI軟件中選擇“Basic Tools”→“Resize Data (Spatial/Spectral)”加以實(shí)現(xiàn)。

目前主要的地表溫度單波段反演算法包括大氣校正法(又名輻射傳輸方程法,Radiative Transfer Equation,RTE)、單通道算法和單窗算法。本文我們使用大氣校正方法。大氣校正法的基本原理為:估計(jì)得到大氣對地表熱輻射的影響,然后將這一部分大氣影響由衛(wèi)星傳感器所接收到的熱輻射總量中減去,得到地表熱輻射強(qiáng)度;最后將地表熱輻射強(qiáng)度轉(zhuǎn)化為對應(yīng)的地表溫度即可。

衛(wèi)星傳感器接收到的熱紅外輻射亮度值Lλ由三部分組成,其分別為:大氣向上輻射亮度L↑、地表物體的真實(shí)輻射亮度在經(jīng)過大氣層后到達(dá)衛(wèi)星傳感器的能量、大氣向下輻射亮度在經(jīng)過地面反射后的能量。因此,結(jié)合上述這一理論過程,可以用輻射傳輸方程來表示衛(wèi)星傳感器接收到的熱紅外輻射亮度值:

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其中,ε為地表比輻射率,T_s為地表真實(shí)溫度,B(T_s )為地表在T_s這一真實(shí)溫度下的黑體熱輻射亮度,τ為大氣的熱紅外波段透過率。地表比輻射率ε又稱為發(fā)射率,而根據(jù)基爾霍夫定律,發(fā)射率與吸收率相等,則(1-ε)可以表示反射率。因此,[εB(T_s )τ]即為地表物體的真實(shí)輻射亮度在經(jīng)過大氣層后到達(dá)衛(wèi)星傳感器的能量,而[(1-ε)L↓τ]則表示大氣向下輻射亮度在經(jīng)過地面反射后的能量。

物體的比輻射率是物體向外輻射電磁波的能力表征,是指在同一溫度下地表發(fā)射的輻射量與一黑體發(fā)射的輻射量的比值。其不僅依賴于地表物體的組成,而且與物體的表面狀態(tài)(如表面粗糙度)及物理性質(zhì)(如介電常數(shù)、含水量等)有關(guān),并隨著所測定的波長和觀測角度等因素變化。對地表比輻射率的精確定量測量難度較大,因此本文依據(jù)經(jīng)驗(yàn)法對地表比輻射率加以估計(jì):

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其中,F(xiàn)_C為植被覆蓋度。由此可知,我們需要同時(shí)計(jì)算出地表植被覆蓋度,用以確定地表比輻射率計(jì)算公式并參與計(jì)算。本文我們采取混合像元分解法求解植被覆蓋度。同上述地表比輻射率計(jì)算公式較為一致,我們依然將地表分為水體、植被與建筑三個(gè)部分;其中,依據(jù)NDVI數(shù)值對這一類別加以具體區(qū)分。NDVI小于0時(shí),認(rèn)為地物為水體,植被覆蓋度為0;NDVI大于0.7時(shí),認(rèn)為地物為植被,植被覆蓋度為1;NDVI取值在[0,0.7]時(shí),認(rèn)為地物處于水體與植被之間,植被覆蓋度依據(jù)公式計(jì)算。針對不同的地物,計(jì)算植被覆蓋度:

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最后,完成上述全部計(jì)算并依據(jù)輻射傳輸方程求得B(T_s )后,可以依據(jù)普朗克公式反函數(shù)求出地表真實(shí)溫度。公式為:

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所得地表真實(shí)溫度單位為開爾文(K),我們需要將其轉(zhuǎn)換為常見的攝氏度。溫度單位的轉(zhuǎn)換可以在得到地表真實(shí)溫度圖像后單獨(dú)計(jì)算,亦可以直接在上式中計(jì)算。

2 實(shí)際操作

2.1 植被覆蓋度計(jì)算

依據(jù)上述分析,首先我們需要借助60米分辨率的研究區(qū)NDVI數(shù)據(jù)圖像,計(jì)算研究區(qū)的植被覆蓋度。

(1) 打開ENVI Classic 5.3(64-bit)軟件,選擇“File”→“Open Image File”,在彈出的文件選擇窗口中選擇“TM-NDVI-60m.img”文件;點(diǎn)擊“打開”。

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(2) 選擇“Basic Tools”→“Band Math”,在彈出的公式創(chuàng)建窗口中輸入本次實(shí)驗(yàn)的第一個(gè)公式,即植被覆蓋度公式。輸入公式完成后,點(diǎn)擊下方“Add to List”按鈕,即可將公式存入待選擇區(qū)內(nèi)。為了減少后期不必要的工作量,可以每次編輯完成一個(gè)公式后點(diǎn)擊“Save”按鈕,以將待選擇區(qū)內(nèi)的公式保存。

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(3) 保存公式完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的計(jì)算。在彈出的公式變量文件選擇窗口中,將這一公式的變量“B1”選擇為我們剛剛添加的文件“TM-NDVI-60m.img”。隨后,配置輸出文件地址等信息。

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(4) 配置完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)束,將所得到的研究區(qū)植被覆蓋度結(jié)果圖像導(dǎo)入ENVI軟件中,顯示如下。

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2.2 地表比輻射率計(jì)算

如前所述,我們完成植被覆蓋度的計(jì)算其實(shí)是為地表比輻射率計(jì)算做準(zhǔn)備。同樣是將地物分為水體、城鎮(zhèn)與自然表面三個(gè)類別,依據(jù)經(jīng)驗(yàn)法,運(yùn)用與植被覆蓋度形式類似的分段計(jì)算公式,為不同類別地物賦予不同的地表比輻射率計(jì)算公式。

考慮到在計(jì)算植被覆蓋度時(shí)使用的公式中已包含“B1”這個(gè)變量波段名稱,為了避免不同公式之間的變量相互混淆,因此在一開始我在每一個(gè)公式中都使用了不同的變量名稱——如在此處地表比輻射率計(jì)算公式中使用“B2”“B3”等。但通過后期的實(shí)驗(yàn)過程發(fā)現(xiàn),其實(shí)每一次公式的變量名稱即使一致也不會(huì)對實(shí)驗(yàn)造成明顯的影響。

(1) 選擇“Basic Tools”→“Band Math”,在彈出的公式創(chuàng)建窗口中輸入本次實(shí)驗(yàn)的第二個(gè)公式,即地表比輻射率公式。輸入公式完成后,點(diǎn)擊下方“Add to List”按鈕,即可將公式存入待選擇區(qū)內(nèi)。為了減少后期不必要的工作量,可以在編輯完成這一公式后點(diǎn)擊“Save”按鈕,并將最近一次保存的公式文件覆蓋,以將待選擇區(qū)內(nèi)的兩條公式統(tǒng)一保存。

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(2) 保存公式完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的計(jì)算。在彈出的公式變量文件選擇窗口中,將這一公式的變量“B2”依然選擇為我們最開始添加的圖像文件“TM-NDVI-60m.img”,并將這一公式的變量“B3”選擇為通過上述步驟獲得的植被覆蓋度結(jié)果圖像文件。隨后,配置輸出文件地址等信息。

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(3) 配置完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)束,將所得到的研究區(qū)地表比輻射率結(jié)果圖像導(dǎo)入ENVI軟件中,顯示如下。

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2.3 相同溫度下黑體輻射亮度值計(jì)算

正本文第一部分分析所得,已知研究區(qū)域地表比輻射率與熱紅外波段亮度,我們便可以計(jì)算相同溫度下黑體輻射亮度值。

(1) 在ENVI Classic 5.3(64-bit)軟件中選擇“File”→“Open Image File”,在彈出的文件選擇窗口中選擇“TM6-rad-subset-jz-xiangfan.img”文件;點(diǎn)擊“打開”。

(2) 選擇“Basic Tools”→“Band Math”,在彈出的公式創(chuàng)建窗口中輸入本次實(shí)驗(yàn)的第三個(gè)公式,即黑體輻射亮度值公式。輸入公式完成后,點(diǎn)擊下方“Add to List”按鈕,即可將公式存入待選擇區(qū)內(nèi)。為了減少后期不必要的工作量,可以在編輯完成這一公式后點(diǎn)擊“Save”按鈕,并將最近一次保存的公式文件覆蓋,以將待選擇區(qū)內(nèi)的三條公式統(tǒng)一保存。

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(3) 保存公式完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的計(jì)算。在彈出的公式變量文件選擇窗口中,將這一公式的變量“B4”選擇為我們剛剛添加的圖像文件“TM6-rad-subset-jz-xiangfan.img”,并將這一公式的變量“B5”選擇為通過上述步驟獲得的地表比輻射率結(jié)果圖像文件。隨后,配置輸出文件地址等信息。

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(4) 配置完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)束,將所得到的研究區(qū)相同溫度下黑體熱紅外波段輻射亮度值計(jì)算結(jié)果圖像導(dǎo)入ENVI軟件中,顯示如下。

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2.4 地表真實(shí)溫度計(jì)算

由前述分析可知,通過上述步驟得到的黑體熱紅外波段輻射亮度并不是地表實(shí)際溫度,我們依然需要通過普朗克公式反函數(shù)實(shí)現(xiàn)二者之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。
與此同時(shí),這一步驟得到的地表實(shí)際溫度結(jié)果單位為開爾文(K),并不是我們平日里經(jīng)常使用的攝氏度(℃)。因此,我們還需要實(shí)現(xiàn)溫度單位的轉(zhuǎn)換。

由開爾文溫度轉(zhuǎn)換為攝氏度只需要在原溫度基礎(chǔ)之上減去273.15即可,較為簡單,沒有必要單獨(dú)轉(zhuǎn)換。因此我選擇直接在這一步驟將溫度單位的轉(zhuǎn)換完成。

(1) 選擇“Basic Tools”→“Band Math”,在彈出的公式創(chuàng)建窗口中輸入本次實(shí)驗(yàn)的第四個(gè)公式,即地表真實(shí)溫度公式。輸入公式完成后,點(diǎn)擊下方“Add to List”按鈕,即可將公式存入待選擇區(qū)內(nèi)。為了減少后期不必要的工作量,可以在編輯完成這一公式后點(diǎn)擊“Save”按鈕,并將最近一次保存的公式文件覆蓋,以將待選擇區(qū)內(nèi)的四條公式統(tǒng)一保存。

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(2) 保存公式完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的計(jì)算。在彈出的公式變量文件選擇窗口中,將這一公式的變量“B6”選擇為我們剛剛計(jì)算獲得的黑體熱紅外波段輻射亮度結(jié)果圖像文件,隨后,配置輸出文件地址等信息。

(3) 配置完成后,點(diǎn)擊左下角“OK”按鈕,即可開始公式的運(yùn)行。運(yùn)行結(jié)束,將所得到的研究區(qū)地表真實(shí)溫度計(jì)算結(jié)果圖像導(dǎo)入ENVI軟件中,顯示如下。

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(4) 在得到的結(jié)果圖像任意位置處右鍵,選擇“Cursor Location/Value”或“Quick Stats”選項(xiàng),均可以查看圖像各個(gè)像元的像素信息。在這里,我使用“Cursor Location/Value”查看圖像像元信息,得到如下所示的結(jié)果。

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(5) 可以看到,其中像元像素值(即“Data”值)出現(xiàn)了“302.902771”這一數(shù)值。而這一步驟所得到的結(jié)果為單位為攝氏度的地表實(shí)際溫度數(shù)值,不可能出現(xiàn)三百多的數(shù)據(jù)。因此,說明很可能在前面操作部分出現(xiàn)錯(cuò)誤。

(6) 通過返回檢查發(fā)現(xiàn),在其中計(jì)算地表比輻射率時(shí),所輸入的公式出現(xiàn)了輸入錯(cuò)誤。將這一錯(cuò)誤糾正后,重新生成地表實(shí)際溫度圖像,并對其進(jìn)行統(tǒng)計(jì)檢查。

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(7) 可以看到,經(jīng)過修改后的地表真實(shí)溫度圖像數(shù)據(jù)符合實(shí)際情況,可以認(rèn)為錯(cuò)誤已被排除。

2.5 圖像導(dǎo)出

由于在實(shí)驗(yàn)后期需要制作專題地圖,以將溫度分為不同等級(jí)并比較不同地物的溫度特性,因此需要將ENVI中得到的地表實(shí)際溫度結(jié)果圖像另存為“.tif”格式,從而方便利用ArcGIS系列軟件對其加以進(jìn)一步分級(jí)、美化與出圖處理。

(1) 首先,我在ENVI圖像窗口中進(jìn)行圖像的另存為操作。選擇“File”→“Save Image As”→“Image File”,在彈出的保存配置窗口中選擇文件格式為“TIFF/GeoTIFF”,并配置好結(jié)果圖像文件保存路徑、保存文件名等。

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(2) 得到保存的結(jié)果圖像文件后,將其添加進(jìn)入AcrMap 10.2軟件中。此時(shí)發(fā)現(xiàn),得到的圖層文件在像素上已被拉伸至0-255范圍。通過AcrMap的“識(shí)別”功能,發(fā)現(xiàn)像元像素已全部被拉伸,即其原值均已成為上述0-255范圍的數(shù)據(jù)。因此,認(rèn)為圖像應(yīng)該不會(huì)再通過相關(guān)操作恢復(fù)原有的溫度數(shù)值。隨后,嘗試用“設(shè)置柵格屬性”等工具加以調(diào)整,均以失敗告終。

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(3) 通過查閱網(wǎng)絡(luò)資源,看到有人指出這種情況是保存了“圖像”而不是“影像”;在這一提醒下,嘗試直接利用ENVI軟件左上角工具欄中的“File”→“Save File As”→“TIFF/GeoTIFF”對圖像加以保存。在彈出的保存配置窗口中選擇文件,并配置好結(jié)果圖像文件保存路徑、保存文件名等。

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(4) 將第二次保存的“.tif”格式圖像結(jié)果文件導(dǎo)入AcrMap 10.2軟件中,看到結(jié)果數(shù)值為正常狀態(tài)。

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(5) 得到正常結(jié)果后,對兩種不同的保存結(jié)果加以思考。本文所使用的軟件為ENVI Classic 5.3(64-bit)版本,而使用非Classic版本同樣發(fā)現(xiàn)這一問題?;仡櫾趫D像界面保存圖片的過程,進(jìn)一步發(fā)現(xiàn),這樣的保存應(yīng)當(dāng)是將圖像格式直接設(shè)置成為了8bit整形存儲(chǔ)的格式,從而丟失其原有的像素?cái)?shù)據(jù)信息與意義——即其只保存了這幅圖像的“外貌”,運(yùn)用0-255之間并無實(shí)際意義的數(shù)據(jù)來表示圖像的灰度;但其原有圖像,即我們希望得到的圖像,其數(shù)據(jù)、灰度等級(jí)應(yīng)是溫度的表示。若將這張?jiān)杏刹煌瑴囟葎澐殖霾煌叶鹊燃?jí)的圖像改變?yōu)橛?-255之間數(shù)字劃分出不同灰度等級(jí)的圖像,其自然失去了原有的溫度意義。

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(6) 將正常圖像導(dǎo)入AcrMap 10.2軟件中后,同時(shí)發(fā)現(xiàn)其影像的黑邊無法去除——運(yùn)用“識(shí)別”功能可以看到,黑邊部分并無數(shù)據(jù),其原本就已均為“NoData”狀態(tài)。針對這一現(xiàn)象,可能是不同軟件在保存、讀取數(shù)據(jù)文件時(shí)出現(xiàn)的常見錯(cuò)誤,無需在意,后期對溫度重新劃分等級(jí)后即可消失。

(7) 最終導(dǎo)入圖像及其信息如下圖所示。其中,有兩個(gè)結(jié)果相近的圖層是因?yàn)樵谝婚_始地表實(shí)際溫度轉(zhuǎn)換過程中,我減去的數(shù)值為“273”而并非“273.15”。

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3 專題地圖制作

導(dǎo)入AcrMap 10.2軟件中的圖像為像元像素由22.3997至47.0569,若不對其重新劃分溫度區(qū)間處理,將會(huì)導(dǎo)致所成彩色圖像各個(gè)顏色十分離散,不利于觀察、分析。

(1) 導(dǎo)入后的圖像自身不具有統(tǒng)計(jì)信息,無法在“已分類”模塊中對其各個(gè)數(shù)值劃分區(qū)間。因此,需要首先使用工具對其數(shù)據(jù)信息加以統(tǒng)計(jì)。點(diǎn)擊“Data Management Tools.tbx”→“柵格”→“柵格屬性”→“計(jì)算統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)”。

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(2) 在彈出的配置窗口中選擇需要統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的圖層,其它項(xiàng)目不需要做調(diào)整。

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(3) 點(diǎn)擊“確定”,即可對圖層圖像完成統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)的計(jì)算。

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(4) 在圖層名稱處右鍵,選擇“屬性”→“符號(hào)系統(tǒng)”→“已分類”,打開“分類”按鈕,將分類方法選擇為“手動(dòng)”,并依據(jù)要求設(shè)置四個(gè)“中斷值”——30,35,39和圖像像素的最大值47.0569。點(diǎn)擊確定即可保存間斷點(diǎn)設(shè)置。

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(5) 回到圖層屬性窗口后,對四個(gè)范圍所表示的內(nèi)容加以標(biāo)注,以方便后期制圖。同時(shí),針對溫度專題圖的特色,調(diào)節(jié)合適的配色方案。原本我準(zhǔn)備使用紅色系作為配色,但發(fā)現(xiàn)出圖后整體區(qū)分效果并不是很好。因此選擇另一種對比相對較強(qiáng)的配色方案。

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4 不同地物地表溫度對比分析

為了更加清晰地對比不同地物地表溫度的差異,借助騰訊地圖中衛(wèi)星地圖模塊,以襄陽市漢江為對照,對比研究區(qū)域衛(wèi)星地圖與專題地圖。得出結(jié)論如下:

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(1) 水體溫度明顯低于周圍城市、鄉(xiāng)村等區(qū)域。這一特征可謂溫度專題地圖中最為明顯的要素之一——由專題地圖可以清晰識(shí)別出一條低溫帶由襄陽市西部進(jìn)入,由西北向東南方向延申;并在城市中部偏西南方向形成沖擊島,隨后繼續(xù)向南行進(jìn)。此外,在沖擊島北部,由唐白河形成的低溫帶同樣較為明顯;其清晰可辨,甚至可以沿低溫帶追溯至該河流的發(fā)源處。城市東南處的秦咀水庫同樣如此。由水體的溫度色帶可以看出,在成像時(shí)刻,其溫度在30℃以下。由于水體的溫度和光照有密切關(guān)系,尤其是漢江、唐白河這一類地上河;而本次實(shí)驗(yàn)所用圖像的成像時(shí)間為上午10:30左右,當(dāng)天日照時(shí)間還不長,因此水溫較低。

ENVI大氣校正方法反演Landsat 7地表溫度

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(2) 城鎮(zhèn)溫度明顯高于周圍區(qū)域。由溫度專題地圖可以看出,主要的高溫聚集區(qū)域均位于漢江、唐白河沿岸;結(jié)合衛(wèi)星地圖可以看出,這些大多數(shù)均為襄陽市主要城市聚集中心,建筑、人口密集,經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)。由城鎮(zhèn)溫度色帶可以看出,在成像時(shí)刻,其溫度在39℃以上。在另一方面,對于一些建筑物分布較為零散的郊區(qū)、農(nóng)村等,溫度相對沒有城市中心那么高;但其溫度普遍在35-39℃區(qū)間內(nèi),較之周圍區(qū)域溫度還是較高。由于城鎮(zhèn)人口多,汽車、生活燃燒等排放較多,加之工業(yè)生產(chǎn)頻繁,因此溫度較高。

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(3) 農(nóng)田、耕作用地等溫度較高。35℃以上區(qū)域主要分布在漢江、唐白河沿岸的另一原因是這些耕作用地和城鎮(zhèn)一樣,多分布于地勢平坦、土壤肥沃、灌溉方便的河流兩岸。由專題地圖可以看出,多數(shù)耕作用地的溫度在35-39℃這一區(qū)間;當(dāng)然,同樣亦有不小面積的農(nóng)田溫度在30-35℃區(qū)間。因此,可以認(rèn)為耕作用地溫度處于35℃左右。其溫度較之城鎮(zhèn)低,是由于鄉(xiāng)村地廣人稀,人口密度顯著小于城市地區(qū),因此產(chǎn)生的熱量較少;而其溫度較高于森林、山區(qū)則是因?yàn)榈匦纹教?、人為耕作調(diào)節(jié)土溫等。

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(4) 森林、山區(qū)等溫度明顯較低。在溫度專題地圖中,有三處主要的低溫聚集中心,分別為襄陽市西南部位、西部漢江北岸地區(qū)、中部漢江東部地區(qū)。其中最明顯、面積最大的低溫聚集中心——城市西南方的低溫處為山區(qū),而其他兩處區(qū)域則多為森林??梢钥吹?,這些低溫地區(qū)的溫度都在30℃以下。由于森林中樹木的遮蔭、吸熱作用,使得森林地表溫度明顯低于其他地區(qū);而對于山區(qū)而言,由于氣壓低,空氣稀薄,大氣保溫效果較差;同時(shí)高山表面距離地面較遠(yuǎn),無法吸收地面熱量,使得其表面溫度較低。與此同時(shí),二者同樣具有人口密度很低的特點(diǎn)。

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