若干典型地物温度变化特征试验研究

论文摘要

地球科学正朝着更精确定量化的方向发展,精确定量反演地物温度的成果将推动旱灾预报和作物缺水研究、农作物产量估算、数字天气预报、全球变化和全球碳平衡等领域研究的进展。地物温度是地物和大气之间物质和能量交换、数值预报、全球海洋环流以及气候变化等研究的重要参数,是地物的基本物理特性,它反映地物的内部机理,不同的地物,它们的温度变化特征是不同的,因此了解典型地物的温度变化特征是遥感技术研究及应用的理论基础,是地物分类与识别的应用基础。本文在了解国内外研究现状的基础上,针对城市内几种典型地物(包括混凝土路面、柏树、柳树、杨树、松树、草地、水面)开展了温度随时间的变化规律研究,主要内容包括①应用红外热像仪测温原理将采集辐射温度转换为真实温度；②分析典型地物不同季节温度随时间的变化特征,总结各地物不同季节最高温度、最低温度的变化规律,并分析各地物达到最高温度、最低温度的时间变化规律；③分析各个典型地物之间不同季节温度差异值随时间的变化特征,各地物之间最大温度差值的变化情况,取得最大温度差值、最小温度差值的时间,总结各类地物之间差异值的变化规律；④建立典型地物不同季节温度日变化特征的数学模型,建立各个典型地物温度年变化特征数学模型；⑤利用实际的遥感数据,对实验结果进行检验分析,验证实验结果与模型的正确性,为遥感地物识别与信息提供参考依据。研究的结果对于掌握典型地物温度变化特征具有参考价值,同时为基于温度变化特征进行地物的遥感监测与识别提供科学基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 目录
• 第1章 绪论
• 1.1 研究目的与意义
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 植被温度变化特征研究
• 1.2.2 土壤温度变化特征研究
• 1.2.3 建筑物温度变化特征研究
• 1.3 研究内容
• 1.4 技术路线
• 第2章 热辐射基础理论与热成像原理
• 2.1 热辐射定律
• 2.1.1 表征热辐射特性的常用物理量
• 2.1.2 热辐射基本定律
• 2.2 红外热成像技术发展
• 2.3 热像仪测温技术原理
• 2.3.1 热像仪测温的特点
• 2.3.2 热像仪测温技术原理
• 2.4 地物发射率的确定
• 2.5 大气透射率和大气发射率的确定
• 2.6 温度转换
• 第3章 典型地物温度变化特征
• 3.1 实验观测方案设计
• 3.2 典型地物不同季节温度日变化特征
• 3.2.1 春季（3月-5月）温度日变化特征
• 3.2.2 夏季（6月-8月）温度日变化特征
• 3.2.3 秋季（9月-11月）温度日变化特征
• 3.2.4 冬季（12月-2月）温度日变化特征
• 3.2.5 典型地物温度日变化特征数学模型
• 3.3 典型地物温度年变化特征
• 3.3.1 路面温度年变化特征
• 3.3.2 水面/冰面温度年变化特征
• 3.3.3 树木温度年变化特征
• 3.3.4 草面温度年变化特征
• 3.3.5 典型地物温度年变化数学特征模型
• 3.4 典型地物间不同季节温度差异日变化特征
• 3.4.1 春季水体与各地物温度差异特征
• 3.4.2 夏季水体与各地物温度差异特征
• 3.4.3 秋季水体与各地物温度差异特征
• 3.4.4 冬季水体与各地物温度差异特征
• 3.4.5 典型地物-水温度差异年变化特征
• 第4章 基于实验结果的遥感应用
• 4.1 实验结果与实际遥感反演结果的对比分析
• 4.1.1 风云卫星数据简介
• 4.1.2 风云反演结果实验结果对比分析
• 4.2 矿区地表水体和煤堆固废的遥感检测
• 4.3 利用温度变化幅度识别地物
• 第5章 结论与展望
• 5.1 主要结论
• 5.2 展望
• 参考文献
• 致谢