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标题

MODIS陆地表面温度数据重构方法研究

作者

李天祺 朱秀芳 潘耀忠 刘宪锋

机构

北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室;北京师范大学资源学院

摘要

陆地表面温度数据(Land Surface Temperature, LST)是开展农业旱情监测、水热循环及城市热环境等研究的关键参数。然而,现有LST产品由于受传感器、云、气溶胶以及数据传输等因素影响而存在不同程度的噪声污染和数据缺失,限制了其在科学研究中的应用。以MODIS LST产品为例,本文首先对河南省2001—2011年MODIS LST产品质量进行综合分析与评价,在此基础上,结合LST数据的年际和年内变化特点,提出了基于背景值与波动值的LST数据重构方法,并以河南省为例进行LST数据重构。研究表明:1)在数据重构前,河南省2001—2011年LST高质量像元在时间序列中平均所占比例低于70%,同时50%的影像其高质量像元数不足整景影像的70%;2)交叉验证结果表明,基于背景值与波动值的LST数据重构结果与LST原始数据的平均偏差为0.81K,且偏差超过2K的像元不足6%,说明本文提出的LST数据重构方法具有较高的估算精度,可有效提高现有MODIS LST产品精度。

关键词

陆地表面温度;MODIS;非对称高斯拟合;Cressman;河南

引用

李天祺, 朱秀芳, 潘耀忠, 刘宪锋. MODIS陆地表面温度数据重构方法研究[J]. 北京师范大学学报(自然科学版),2015,51(Sup.1):70-76.

基金

国家高分辨率对地观测系统重大专项基金资助项目(民用部分);国家自然科学基金青年科学基金资助项目(41401479)

分类号

P407;P423

DOI

10.16360/j.cnki.jbnuns.2015.s1.011

Title

Reconstruction Methods of MODIS LST Products

Author

LI Tianqi , ZHU Xiufang, PAN Yaozhong, LIU Xianfeng

Affiliations

State Key Laboratory of Earth Surface Processes and Resource Ecology,Beijing Normal University;College of Resources Science and Technology,Beijing Normal University

Abstract

Land Surface Temperature (LST) is a major parameter in agricultural drought monitoring, hydrothermal circulation and urban thermal environment research. However, LST value is generally missing or abnormal for impact from sensor, cloud and data transmission, which limits the use of data. MODIS LST products are used in this paper to analyze and evaluate the LST quality of Henan province from 2001 to 2011. This and characteristics of LST annual variance are combined to build a reconstruction method based on background value and variance, and to reconstruct the LST products of Henan. Before reconstruction, high quality pixels of LST are found to be less than 70% from 2001 to 2011 in Henan. Cross validation results show that the average deviation is less than 1 k, the number of pixels with deviation above 2k is less than 6%. Therefore, the present method has great potential for better reconstruction of LST data.

Key words

LST; MODIS; Asymmetric Gaussian fitting; Cressman; Henan

cite

LI Tianqi , ZHU Xiufang, PAN Yaozhong, LIU Xianfeng. Reconstruction Methods of MODIS LST Products [J]. Journal of Beijing Normal University(Natural Science),2015,51(Sup.1):70-76.

DOI

10.16360/j.cnki.jbnuns.2015.s1.011

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