GIS-LAB

Географические информационные системы и дистанционное зондирование

Конвертация данных Landsat TM/ETM+ в значения температуры - Теория

Обсудить в форуме Комментариев — 2Редактировать в вики

Эта страница опубликована в основном списке статей сайта
по адресу http://gis-lab.info/qa/dn2temperature.html


Техническое описание процесса пересчета данных 6 канала Landsat 4,5,7) в температуру.

Для конвертации данных TM используется канал номер 6, для конвертации данных ETM+ используются каналы 61 и 62.

Конвертация данных полученных со спутников Landsat 4, 5 и 7 в значения температур земной поверхности осуществляется в два этапа:

Содержание

[править] Пересчет значения DN в значения излучения приходящего на сенсор

Пересчет осуществляется по формуле:

L_\lambda = \frac{L_{max \lambda} - L_{min \lambda}}{Q_{calmax} - Q_{calmin}} \cdot \left ( Q_{cal} - Q_{calmin} \right ) + L_{min \lambda}

Подробнее о конвертации данных TM, ETM+ в показатели излучения на сенсоре см. здесь. Подробнее о том, какие значения могут принимать параметры Qcalmax, Qcalmin см. практическую часть.

Таблица 1. Параметры пересчета данных 6-ого канала в излучение, приходящее на сенсор (at-sensor radiance) [watts/(meter squared * ster * μm)] для сенсора ETM+

Low Gain High Gain
Lminλ Lmaxλ Lminλ Lmaxλ
0.0 17.04 3.2 12.65

Обратите внимание, что в отличие от других каналов значения LMINλ и LMAXλ 6-ого канала остаются неизменными для снимков полученных после 1 Июля 2000.

Таблица 2. Параметры пересчета данных 6-ого канала в излучение, приходящее на сенсор (at-sensor radiance) [watts/(meter squared * ster * μm)] для сенсора TM, различий в Low Gain и High Gain нет, 6 канал только один.

Lminλ Lmaxλ
1.2378 15.303

Обратите внимание, что в отличие от других каналов значения Lminλ и Lmaxλ 6-ого канала остаются неизменными для снимков полученных после 5 мая 2003.

Для данных TM (Landsat 4, 5) Qcalmin = 0 и формула пересчета соответственно:

L_\lambda = \frac{L_{max \lambda} - L_{min \lambda}}{Q_{calmax}} \cdot Q_{cal} + L_{min \lambda}

[править] Пересчет значений излучения на сенсоре в значения температуры

Пересчет осуществляется по формуле:

T = \frac{K_2}{\ln \left( \frac{K_1}{L_\lambda} + 1\right )}

где, T — абсолютная температура в Кельвинах

K1 — калибровочная константа 1

K2 — калибровочная константа 2

Lλ — излучение на сенсоре, полученное на этапе 1 [watts/(meter squared * ster * m)]

[Источник: 1, стр.120]

Константы 1 и 2 получаются из следующей таблицы:

Камера/Единицы измерения [watts/(meter squared * ster * m)] Кельвин
Константа 1 2
TM 4 671.62 1284.30
TM 5 607.76 1260.56
ETM + 666.09 1282.71

(Источники: 1. ETM+ - Landsat Science Data Users Handbook, 2. TM - Revised Landsat-5 TM Radiometric Calibration Procedures and Postcalibration Dynamic Ranges)

[править] Важные замечания, о которых нужно помнить

  1. Данные будут конвертированы в значения абсолютных температур, выраженных в градусах Кельвина
  2. Чувствительность данных (разница температур, которая может быть зафиксирована)
    • 0,5 К - для low gain режима
    • 0,48 K - для high gain режима
  3. Для данных полученных с сенсора ETM+ до 20 декабря 2000 (LPGS) (до 30 октября 2000 для IAS и до 1 октября 2000 для NLAPS) существует погрешность, связанная с неправильной калибровкой 6 канала, поэтому все значения примерно на 3 градуса Кельвина выше реальных. Для того, чтобы компенсировать эту погрешность, необходимо вычесть из полученного на 1 этапе значения излучения, приходящего на сенсор, величину равную 0.31 [watts/(meter squared * ster * μm)]. Это условие обязательно для данных уровня обработки Level 1R и Level 1G.

[править] Ссылки по теме

Обсудить в форуме Комментариев — 2Редактировать в вики

Последнее обновление: 2014-05-15 01:12

Дата создания: 16.02.2005
Автор(ы): Анна Костикова


(Геокруг)

Если Вы обнаружили на сайте ошибку, выберите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter