混合像元的辐射特性研究

2004级  梁  思

指导教师：方圣辉

摘  要

地表温度是区域和全球尺度上陆地表面物理过程的一个关键参数，综合了地气相互作用的结果。在过去很长一段时间里，地表温度反演算法都把普遍存在的非同温混合像元视为同温同质体，直接导致反演所得只是物理意义模糊不清的混合像元的平均温度。事实上，在大量的地表温度应用领域，需要的是物理意义明确的地表组分温度。因此，混合像元的辐射特性分析是当前迫切需要研究的课题。

本文叙述了热红外辐射传输基本理论，详细分析了辐射传输方程，介绍了FTIR热红外光谱仪的原理和结构，讨论了仪器的定标原理和测量原理，制定出一套物体辐射测量方案。

本文在大量室外实验的基础上，重点分析了混合像元的辐射特性。主要内容有：

1.      通过多元回归分析得到了非同温混合地物平均真实温度与各组分真实温度之间的定义式：，即平均真实温度等于各组分真实温度的面积加权平均。非同温混合物体的发射率也随面积比的变化而变化，利用回归分析建立了某一特定波长处发射率与非同温物体混合面积比例之间的定量模型。

2.      定量分析了面积比对同温或近温不同质混合物体的发射率的影响，得出同温或近温不同质的混合物体的发射率是物体混合比例的发射率的加权平均，即是。此公式也适用于非同温混合物体的情况。

3.      定性分析了非同温非同质混合物体的辐射特性，非同温非同质混合物体的发射率与温度、波长、混合比以及混合物体的发射率相关。

关键词：地表温度；发射率；热红外；混合像元；组分温度