《表2 乌当区国家一般气象站观测气温与地表温度对比表》

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《基于Landsat 8 TIRS数据反演地表温度用于气象服务初探》

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在遥感图像处理平台ENVI5.3中利用大气校正法Landsat 8 LST反演工具，通过网络获取2015—2018年的Landsat 8 TIRS数据，反演出贵阳市乌当区一般站的地表温度数据，与贵阳市乌当区一般气象站地温场在反演对应时间点的地表温度传感器观测的地表温度进行对比，并加以订正。地温场只有8 m2，平整无草，在反演的温度取值中对经纬度的精度要求较高，否则在实际取值中相差较大。使用大气校正法反演Landsat 8 TIRS数据获取到一定时间，地理位置为贵阳市乌当区国家一般气象站的地表温度以及与Landsat 8 TIRS数据在同一时间段、地理位置为贵阳市乌当区国家一般气象站的地表温度传感器观测的地表温度。本文选取部分时间点数据对照如表1所示。利用大气校正法的Landsat 8 TIRS反演得到的贵阳市乌当区地表温度与国家一般气象站地表温度传感器观测的地表温度，在同一时间点差值不大。利用Landsat 8 TIRS反演得到的贵阳市乌当区地表温度差值较大，采用大气校正法Landsat 8 LST反演工具处理存在一定缺陷，但差值不大，平均差值为11.4℃。气温和地温二者相互影响，气温持续波动，地温也会随之有所波动，地表温度随动尤为明显。通过气温订正地表温的方式得到17个区域自动站的地表温度，再与Landsat 8 TIRS数据反演的地表温度进行对比。太阳的热能被地面吸收后，地面再通过辐射、传导和对流把热传给空气，这是空气中热量的主要来源。而太阳辐射直接被大气吸收的部分使空气增热的作用极小，只能使气温升高0.015～0.02℃。也正是这个原因，一般情况下地表温度都会高于气温。但是在实际对比研究后发现，气温与地表温度之间的关系受当日天气情况影响较大。因此本文采用以乌当本站相同时间点气温与地表温的差值订正相邻无地表温观测的两要素站点气温与地表温的差值。乌当区国家一般气象站观测气温与地表温度对比如表2所示。用以上方法对比得出同一时间气温与地表温度差值，通过使用对应差值，订正相邻两要素站点同一时间的地表温度。水田站点气温与地表温度差值订正如表3所示。气温订正地表温度与Landsat 8 TIRS数据反演的地表温度对比情况，这里气温用整点时间代替，如表4所示。气温订正地表温与Landsat 8 TIRS数据反演的地表温度之间平均差值为11.6℃。利用区域站观测气温订正地表温，结构与反演地表温度对比差值和乌当区一般站观测地表温度与反演地表温度差值之间相差0.2℃。