1. 研究目的与意义及国内外研究现状

陆地表面温度在地-气相互作用过程中扮演着十分重要的角色，是全球变化研究的关键参数，对水文、生态、环境和生物地球化学等研究有重要意义，并且在农业气象、热惯量计算等方面也有重要的应用价值。精确定量反演陆面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、数值天气预报、全球气候变化和全球碳平衡等领域研究的进展。在地质探矿研究中，特别是地热研究中，温度是一个重要标志，根据热图像上的差异可以探明地热位置和储量等等；在地质灾害(例如地震地质、灾害地质等)研究中，陆面温度常被用作指示性因子，是一个很好的预警器。温度是农业生产的重要条件，它是土地退化、盐化、沙化和侵蚀以及气候变化的一个重要指示器，可用于大面积的农田干旱监测和评估由于缺水所造成的植被胁迫指数，特别适用于监测农作物病虫害、湿度和热条件。在林业管理中陆面温度也有着重要的应用，人们可以利用它进行大面积的病虫害监测，预测林业灾情，有助于提前做好防灾措施，减少国家损失。在城市气候研究中陆面温度也是不可或缺的一项，它能调节城市大气最低层(对于表面能量平衡是重要的)的大气温度，有利于确定建筑物的内部气温并会影响居民舒适度的能量交换；在可持续发展和全球变化综合评价模型研究中，陆面温度的变化状况是衡量环境质量和社会经济发展政策的一种很重要的标准。在环境污染监测中，利用反演得到的温度影像图可以对水体污染和海洋污染等进行监测，及时地了解和掌握污染源的位置和动态变化，为及时采取防护或疏导措施以及环境评价提供基础。

总之热红外遥感是目前唯一可以进行区域或全球的陆面温度反演的手段，具有覆盖面广、信息量大、动态性好及分辨率高等明显的优点，是目前无可替代的卫星系统。应用热红外遥感地表温度的区域分布在气候变化、植被生态、环境监测和城市热岛等研究领域都有着重要的应用价值。地表温度又是地表通量（包括显热、潜热和co2 等通量）、土壤水分含量、作物估产和作物缺水状况监测等遥感模型中的重要输入参数。卫星热红外传感器是目前能大范围获取地表温度空间分布的途径之一。

国内外研究现状

到目前为止,已经提出了至少有 17 个分裂窗算法,这些算法的主要区别在于对各参数的计算方法不同，因此可以把这些算法归纳为四大类：比辐射率模型、两基本参数模型、复杂模型、热辐射量模型和简单模型。单窗算法是覃志豪等针对只有一个热红外波 landsat tm/etm 数据提出来的地表温度反演方法。jimnez-muoz and sobrino 提出了一个普适性单通道算法。具有代表性的多波段算法是 wan and li 针对 modis 提出来的,其特点是对地表温度和地表比辐射率的同时反演,但需要昼夜两景图像才能进行反演。

2. 研究的基本内容

本文是基于landsat 8卫星遥感数据，用单窗算法和普适性单通道算法对南京地区的影像进行地表温度的反演，并用实时观测温度对反演结果进行对比及精度分析。

1）利用landsat 8的tirs数据、oli数据进行亮温、大气含水量与大气透过率关系及地物比辐射率估计

2）单窗算法的推导，用上述结果作为输入参数运用单窗算法，本文采用的是 landsat 8数据的第10、11波段进行南京地区的地表温度的反演

3. 实施方案、进度安排及预期效果

2015-11-19--2015-11-22确定论文题目、填写任务书

2015-11-23--2015-11-30毕业设计（论文）任务书及进度表

2015-12-01--2015-12-20查找资料、写出论文大纲

4. 参考文献

[1] 覃志豪,zhang minghua,arnon karnieli,pedro berliner. 用陆地卫星tm6数据演算地表温度的单窗算法[j]. 地理学报,2001,04:456-466.

[2] 朱怀松,刘晓锰,裴欢. 热红外遥感反演地表温度研究现状[j]. 干旱气象,2007,02:17-21.

[3] 祝善友,张桂欣,尹球,匡定波. 地表温度热红外遥感反演的研究现状及其发展趋势[j]. 遥感技术与应用,2006,05:420-425.