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基于Landsat-8数据改进的单通道冰雪表面温度反演算法

15、冰冻圈科学 > 专题9：冰冻圈遥感与信息

冰面温度（IST）是研究极地冰盖和冰架的关键参数。本研究提出了一种基于辐射传输方程的改进的单通道算法(ISC算法)，可用于Landsat-8第10波段的IST反演。提出的ISC算法的主要步骤包括：1）根据大气水汽含量和大气平均作用温度与大气辐射参数之间的回归方程，计算大气辐射参数；2）求解地表辐射亮度，用普朗克方程计算IST；3）实现IST迭代计算。本研究定量估计了泰勒近似误差和大气辐射参数回归误差。对ISC算法的主要参数，如大气水汽含量、亮度温度和星上辐射亮度中可能出现的误差进行了敏感性分析。敏感性分析的结果表明，该算法对大气水汽含量具有较强的鲁棒性，但对热红外传感器的定标精度敏感。为了证明算法的可行性以及精度，本研究首先用模拟的方法对ISC算法进行验证，结果表明ISC算法与原始单通道（SC）算法的均方根误差分别为0.7176K和0.3252K。然后，将ISC算法结果与格陵兰和南极自动气象站的近地表气温数据相比，ISC算法的偏差和均方根误差均优于SC算法。与5分钟的MODIS的温度产品相比，IST与SC算法的结果均偏高。