PDF《地面实测值的对比分析》

33 ( T4 - T5) 〕 0.

99 + 0.

007 5 T5 (1) 收稿日期 :

2003 -

06 -

23 ;

修订日期 :

2003 -

10 -

20 基金项目 : 国家科技基础性工作专项资金课题(2001DEA30027 - 9) ;

中国科学院知识创新工程项目( INF105 - SDB -

1 - 18) . 第1期,总第

59 期国土资源遥感No.

1 ,2004

2004 年3月15 日REMO TE S ENSIN G FO R L AND &

R ESOU RCES Mar. ,2004 ? 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. 式中 , Ts 表示地面温度 ;

T

4、T5 分别代表 AVHRR 第

4、 第5波段的亮度温度.计算结果为地 面0m处的温度 ,单位为 K氏温度. 在利用上述模型计算每日地温的基础上 ,进行 旬地温和月地温的合成.合成方法为 : 对每旬的所 有地温影像两两比较 ,选出 Ts 最大的值作为本旬的 Ts 计算结果 ;

月度合成是在旬合成的基础上 ,按相 同方法进行 ,最后 ,将处理结果的单位由 K 转换 为℃,以便于同实测值进行分析和比较.

2 实测地温数据的处理 实测地温的原始数据为

1999 年全国

267 个气 象站每日

4 次(2 时、

8 时、

14 时和

20 时)

0 m 深度的 地温观测值和每日观测的最大和最小值 (由中国气 象局提供) ,共6个指标项.为便于与遥感反演获得 的月地温数据进行对比分析 ,需要首先将每日

4 次 观测数据合成每日的平均地温 ,在此基础上 ,通过求 平均值计算每月的平均地温 ,同时计算每个观测站 的月最高地温 (在每个月的每日最高地温值中取最 大值) 和每月

14 时的最高地温值 (在每个月的每日

14 时地温值中取最大值) .

3 遥感反演地温与实测值的对比分析 3.

1 计算结果与实测值的比较 根据地面观测站的地理位置 (经、 纬度) ,利用 ENV I 图像处理软件查询出相应位置的基于遥感数 据反演出的地面温度数据 ,具体操作方法为 : 第1步,把所有观测站的地理坐标保存在一个 ASC II 文件中 ,每个站的坐标占用一行 ,每行两个数 据 ,即气象站经度和纬度 ;

第2步,在 ENV I 软件中打开一个基于遥感数 据计算的地温数据文件 ,在IMA GE 窗口选择 tools → region of interest →define region of interest ,进入 ROI TOOL 窗口 ;

第3步,在 ROI TOOL 窗口中选择 ROI- Type 菜单项 ,并选中 [

3 ] POIN T 子菜单 ,再选择 Input Points From Ascii ,读入第一步生成的 ASC II 坐标文 件;

第4步,在 ROI TOOL 窗口中选择 FIL E 菜单 下的 Output ROIs TO ASC II 子菜单 ,新生成另外一 个ASC II 文件 ,该文件包含各气象站的地理坐标和 相应位置的地面温度值. 根据气象站编码 ,将地面实测获得的

1999 年1月平均地温和最高地温数据与遥感反演地温数据一 一对应 ,在EXCEL 中分别分析遥感反演地温与月平 均地温和月最高地温的关系 ,结果如图

1 和图

2 所示. 图1遥感反演地温与实测月平均地温的关系 图2遥感反演地温与实测月最高地温的关系 由图

1 可见 ,遥感反演地温值与地面观测的月 平均地温值的线性相关系数为 0.

82 ,说明通过遥感 数据计算获得的地温与实际月平均地温值具有显著 的相关关系 ,但反演值普遍偏高 ,平均误差 (偏高) 为22.

8 ℃,且随着温度的升高 ,误差略有增加 ;

由图

2 发现反演地温值与地面实测月最高地温值的线性相 关系数为 0.

86 ,标准差为 5.

6 ℃,平均误差为 4.

9 ℃, 反演值大部分比实测值偏低 ,平均偏低 2.