遙感之熱紅外遙感

前段時間有人問到關於熱紅外遙感的相關內容，發現這一部份內容還挺雜的，在這裏對熱紅外遙感的一些概念以及經常使用的一些方法進行說明。

地表熱紅外輻射及比輻射率的方向性問題、溫度與比輻射率的分離問題、非同溫像元的分解問題等等，一直是熱紅外遙感中比較現實的一個難點，所以目前不少理論和模型，以及一些反演結果的精度在實用性上仍是有很大的差距。

概念

比輻射率：物體發射能力的表徵，與物體的表面組成以及表面狀態、介電常數都有密不可分的關係。

物體的發射率和它的反射率之間的關係：反射率越低，其發射率越高，如金屬片反射熱能，於是它的發射率幾乎爲1。

熱紅波段

理論上來說熱紅外的波段是在3~14um，可是因爲大氣的吸取散射，這個波段範圍內的不少波譜區間會被徹底散射或吸取，根據測定，經常使用的熱紅外波段的大氣窗口分爲3~5um、8~14um。一般這兩個波段的應用方面是按照波段的特色來區分的：

8~14um主要用於調查通常物體的熱輻射特性，探測常溫下的溫度分佈、目標的溫度場、進行熱製圖等。如地熱調查、土壤分類等比較宏觀的一些調查信息的提取，可是對於火線、火點信息不是很是的敏感。

3~5um短波紅外的熱紅外譜段，對火災、活火山等高溫目標的識別敏感，經常使用語捕捉高溫信息進行各種火災、活火山等高溫目標的識別。

地表溫度反演算法

地表溫度的反演一直是關於熱紅外研究的一個熱點問題，根據學者們對於熱紅外的研究成果，經常使用的地表溫度反演能夠分爲大體的如下幾類：單通道法、多通道法、單通道多角度法、多通道多角度算法等。

• 單通道法

單通道法主要是利用傳感器的單個通道數據，藉助於衛星遙感提供的大氣垂直廓線數據如溫度、溼度、壓力等，結合大氣傳輸方程計算大氣透射率等參數，以修正大氣對比輻射率的影響，從而獲得地表溫度，這種算法須要地表輻射率、大氣廓線等參數來去獲取地表溫度。

• 多通道法（劈窗法）

這裏的意思是利用8~14um波譜範圍內的大氣窗口，經過對比10.5~11.5um、11.5~12.5這兩個通道對大氣吸取的不一樣，經過各類組合來剔除大氣的影像，獲取真實的地表輻射率等信息，這種方法相對來講比較經常使用。

• 大氣校訂法

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