文档介绍：应用气象综合实****br/>实<br****br/>报
告
课程名称:应用气象综合实****br/>姓名:
班级:
学号:
实****1:Landsat8 TIRS 反演地表温度
实****目的:
通过从 Landsat 8 热红外数据(Band11)中反演地表温度,学****ENVI 遥感图像处理的基本技能,掌握从卫星遥感数据反演温度的常用方法。
二、实****内容:从热红外图像反演地表温度。
三、实****方法
从热红外图像反演地表温度。热红外遥感(Infrared Remote Sensing)是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。即利用星载或机载传感器收集、记录地物的热红外信息,并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和热惯量等。目前有很多的卫星携带了热红外传感器,包括ASTER、AVHRR、MODIS、TM/ETM+/ TIRS等。
本次实****是基于大气校正法,利用 Landsat8 TIRS 反演地表温度。其基本原理:首先估计大气对地表热辐射的影响, 然后把这部分大气影响从卫星传感器所观测到的热辐射总量中减去, 从而得到地表热辐射强度, 再把这一热辐射强度转化为相应的地表温度。
四、实****步骤

对 Landsat 8 的 Band10 热红外数据进行辐射定标,得到 B10 辐射亮度图像。用的ENVI的工具为:Radiometric Correction/Radiometric Calibration。
band10_rad

TIRS 的 Band 10 热红外波段与 TM/ETM+6 热红外波段具有近似的波谱范围,本例采用 TM/ETM+6 相同的地表比辐射率计算方法。
第一步:计算 NDVI 使用工具 Spectral/Vegetation/NDVI。
ndvi
第二步:计算植被覆盖度
利用Band Ratio/Band Math 工具,根据公式()从NDVI 计算植被覆盖度。在表达式中输入:
()*1+()*0+( le )*((b1-)/(-))
VegDensity
第三步:计算地表比辐射率
再次使用Band Ratio/Band Math 工具,根据公式()从植被覆盖度计算地表比辐射率。在表达式部分输入公式:*b1+,其中b1 对应上一步计算出来的植被覆盖度图像。
地表比辐射率
计算地表温度
第一步:计算黑体辐射亮度。
使用Band Ratio/Band Math 工具,在表达式部分输入公式(b2--*(1-b1)*)/(*b1)。其中b1 对应地表比辐射率图像,b2
对应Band10 辐射亮度图像。
黑体辐射亮度
第二步:计算地表温度图像(单位为℃)
使用Band Ratio/Band Math 工具,根据公式()从黑体辐射亮度进行计算。输入表达式:()/alog(+1)-273,其中b1就是刚计算出来的同温度下的黑体辐射亮度图像。
地表温度
五、实****结果
地表温度
六、实****结果分析
地表温度与地表植被覆盖率有关系。通过Landsat8 TIRS反演地表温度,得到较为直观准确的地表温度图像,用于以后的分析研究,方法较好。
实****2:降雨量分布图的制作
一、实****目的:通过使用ARCGIS 软件制作降雨量分布图,学****ARCGIS 下进行数
据编辑、处理、分析的方法,掌握气象专题图制作的一般过程。
二、实****内容:利用降雨量观测数据制作降雨量分布图,包括了数据的获取、预处理、空间降水插值直到最后成图的整个过程。试验分为三个部分:
(1)底图的制作,涉及衬托专题图的底图的制作;
(2)中国年降水量插值,即用ArcGIS 的空间插值方法将气象站点的降水量数据插值得到全国范围内的降水分布;
(3)地图整饰,介绍添加地图要素和美化及最后出图。
三、实****步骤

第一步:数据准备
(1)先在网上下载中国地图shp 格式的文件以及中国省级行政中心的shp文件;
(2)世界国家图以及河流矢量图。
第二步:设置投影
打开ArcMap 将这些文件添加进去,接下来我们要给Dataframe 设置一个投影坐标系。使用等面积的Albers 投影。
第三步:沿海一带有很多面积很小的岛屿,为了制图的美观,需要删掉一些面积小的岛屿,但是在这之前,把南海诸岛以及台湾周围的岛屿保留下来。
第四步: 提取出中国的轮廓线
接下来从政区文件(bou2_4p)中提取出中国的轮廓线。这一步的目的是我们
要分开中国在陆地上的国界和