地表温度反演的单窗算法公式:
其中各参数含义如下图
1、对参数T6进行计算:
1)从HTM头文件中获得gain与bias的值
使用写字板打开,找到如下信息。gain:0.037,bias:3.2
2)DN值转为辐射亮度值,应用如下公式:其中DN6为band6(热红外波段)
3)使用ENVI中的BandMath功能计算出辐射亮度数据
得到数据如下图
在band math中编辑公式如下:其中b2为前一步计算得出的辐射亮度值
计算得到的图像如下图,其data的单位为开尔文温度单位,该参数即为单窗算法中的参数T6
计算大气总透过率 t,计算得t约等于0.789156
计算大气平均作用温度
Ta约等于42.40799摄氏度,换算为开尔文单位为315.558K
计算参数,t为之前计算的大气总透过率,,为NDVI阈值法反演出地表比射率,加载地表比辐射率文件,并使用bandmath计算参数C
输出结果得到参数C
计算参数D,通过以下公式计算
使用Band Math功能,编辑公式如下,其中b3为地表比辐射率数据
将各参数代入公式中,计算地表温度
输出地表温度图
如图,data值即该像素点代表的地表温度
将不参与计算的区域进行腌膜,使用下图所示工具
选择地表比辐射率数据作为选择ROI区域数据(研究区域外的data为0)
设置参数如下图
完成ROI提取如下图
通过ROI建立掩膜
导入之前建立的ROI
在掩膜中将选择区域设置为off即(selected areas "Off"),之后选择建立掩膜
检查建立掩膜是否正确,兴趣区域的data为1,兴趣区域外区域data为0,则正确,正确结果如下图
将掩膜应用到地表温度图中
使用以上处理得到的地表温度图,进行城市热岛的遥感分析
1、给出该城市地表温度的基本统计特征:平均值,标准差,最大和最小值;
通过如图工具统计数据特征:
结果如图所示
其中,Npts为该DN值对应的像元个数basic stats可以统计出基本特征,但是这里的0作为最小值并不准确,而是掩膜的值,应该将首次出现的DN值作为最小值
最小值:23.445394,最大值:50.665894,平均值:30.591731,标准差:15.511617
一般以1倍标准差作为间隔将数据划分,划分为以下6类
A:b1< 23.445394
B: 23.445394<=b1<29.162
C:23.162<=b1<37.948
D:37.948<=b1<46.734
E:46.734<=b1<48.665894
F:b1>=48.665894
各大小等于号对应于ENVI系统符号如下:
小于:LT 小于等于:LE 等于:EQ 不等于:NE 大于等于:GE 大于:GT
将以上分类标准应用于决策树分类
打开决策树分类工具如下图所示
对节点1输入分类标准如图:
其中B1为反演地表温度图
向ClassD添加新的节点,依次输入分类标注
输入完所有的分类标准并且执行该分类如图所示:
分类结果如图所示
将该图作为专题图,添加地图要素制图输出如下图,完成地表温度反演以及分析的过程
以土地利用分类图为基础,分析不同覆盖类型下的地表温度状况,从而解释城市热岛强度与土地覆盖类型之间的关系。
加载土地利用分类图如图所示:
选择下图所用工具
输入分类依据的图像
输入被分类的图像
输出带有直方图的分类结果图
最后结果如图所示,用来解释城市热岛强度与土地覆盖类型之间的关系
至此完成所有分析过程。