[发明专利]一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法

权利要求书

1.一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，按照如下步骤实现：

步骤S1：通过遥感设备以及气象数据收集设备获取遥感数据以及气象数据；

步骤S2：对遥感数据进行影像预处理，获取图像灰度值以及建模计算NDVI；

步骤S3：获取图像灰度值后，计算图像辐射值，并进一步获取图像亮度温度；

步骤S4：计算NDVI后，计算植被覆盖度，并进一步计算地表比辐射率；

步骤S5：根据所获取的气象数据计算大气平均作用温度、大气水汽含量，并建立水汽含量与大气透射率拟合方程；并通过大气水汽含量以及水汽含量与大气透射率拟合方程计算大气透射率；

步骤S6：进行地表温度反演处理；

步骤S7：进行LST结果比较以及精度分析，择优选取LST结果；

步骤S8：进行城市热岛分级。

2.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，在所述步骤S2中，所述影像预处理包括几何校正处理、遥感图像镶嵌处理、辐射校正处理、图像配准处理、图像裁剪处理以及辐射校正处理。

3.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，在所述步骤S3中，所述图像亮度温度按照如下步骤获取：通过如下方式，根据图像辐射值转换为对应的图像亮度温度值：

其中，表示传感器处的亮度温度（K），为图像辐射值，单位为；和均为常量。

4.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，在所述步骤S4中，所述地表比辐射率采用如下混合元分解法计算：

其中，为混合像元的地表比辐射率；为植被覆盖率；表示植被的温度比率，表示建筑表面的温度比率；表示植被的地表比辐射率，表示建筑表面的地表比辐射率；为热辐射校正项，表示植被和裸土之间的热辐射相互作用量。

5.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，在所述步骤S5中，根据大气剖面气温和水分分布，并采用如下近似估算方式估算大气平均作用温度：

式中，表示大气平均作用温度(K)；表示从地面到遥感器高度Z区域内的大气水分总含量；是高程为z处的大气温度(K)； 代表从高程z到遥感器高度Z区域之间的大气水分含量。

6.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，在所述步骤S5中，所述大气透射率通过如下方式获取估计值：采用MODTRAN 4模拟软件，利用标准大气模拟计算所述水汽含量与大气透射率拟合方程，再将通过气象资料估算得到的大气水汽含量代入所述水汽含量与大气透射率拟合方程中，得到大气透射率的估计值。

7.根据权利要求6所述的一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，在所述MODTRAN 4模拟软件中，输入大气剖面、气溶胶、探测几何模式、波段及分辨率，再将计算结果导入到Excel中，得到所述水汽含量与大气透射率拟合方程。

8.根据权利要求1所述的一种基于遥感技术的城区热岛效应评估方法，其特征在于，在所述步骤S5中，在所述步骤S6中，所述地表温度反演处理还包括：通过获取大气校正法反演地温所需的大气上、下行辐射亮度参数，根据输入成像时间、中心经纬度得出模拟值：

大气上行辐射亮度Lup=1.34W/(m2.μm.sr)；

大气下行辐射亮度Ldown=2.24W/(m2.μm.sr)。