项目名称: 热红外遥感图像模拟中异质异构地表像元辐射计算方法研究

项目编号: No.41501402

项目类型: 青年科学基金项目

立项/批准年度: 2016

项目学科: 天文学、地球科学

项目作者: 赵利民

作者单位: 中国科学院遥感与数字地球研究所

项目金额: 20万元

中文摘要: 热红外遥感图像模拟是提高红外载荷应用效能的重要先导性研究,难点在于像元尺度异质异构地表有效辐射强度的精确计算。项目基于能量平衡、辐射换热和光谱混合分析理论,构建像元尺度热辐射计算方法,提高复杂地表热红外遥感图像模拟的精度与可靠性。以城市下垫面为研究对象,分析地表覆盖模式,通过可见-近红外多光谱图像解混以提取组分异质信息,利用结构参数计算异构组分间辐射换热可视因子。继之,由地表能量平衡方程分析地表热辐射变化特征,并建立基于可视因子的热红外多次散射估算方法,实现组分有效辐射精确计算。在此基础上,通过组分有效辐射的线性组合,建立像元尺度地表辐射计算模型,藉此模拟不同时相地表热红外辐射图像,并利用热红外航空遥感数据分析评价模拟精度。通过项目研究,将厘清异质异构地表热辐射变化与相互作用特征,建立物理原理可靠、模拟精度高、计算简便的复杂地表像元辐射计算方法,为热红外遥感图像模拟提供准确有效的技术支持。

中文关键词: 热红外遥感;城市热环境;遥感数据模拟;计算机仿真模拟

英文摘要: Thermal infrared (TIR) remote sensing imagery simulation is a significant pre-guiding procedure required by the future TIR sensors’ prototyping and performance evaluation. Precisely estimation of heterogeneous land surface thermal radiance (LSTR) is a key factor that determines the TIR image simulation. This proposal, based on the combination of techniques of the land surface energy balance (SEB), the heat transfer and the spectral mixing analysis, the origination and the mixing mechanism of LSTR at pixel scale are analyzed. Firstly, the feature distributions of land thermophysical property (LTPD) are retrieved from the visible and near infrared (VNIR) multispectral remote sensing imageries, by extracting the exponent of endmembers of typical materials and calculating the coverage ratio of endmembers in each pixel. The shape factor of heterogeneous components is calculated using statistical parameters of land buildings. Secondly, the dynamic variations of LSTR is simulated by establishing a surface temperature model using the SEB equation and the LTPD. The multiple scattering radiance within heterogeneous non-isothermal components is calculated using the shape factor. The surface radiance at pixel scale is subsequently simulated through linear combination of the effective radiance of each component. Finally, the proposed approach is validated and evaluated using the acquired airborne TIR remote sensing imageries. This research is expected to build an effective approach for the LSTR simulation over urban surfaces, and to further improve the accuracy and reliability of TIR image simulation. Of greater importance, the results of this research will provide the sensor designers and the end-users with future images in an operational context.

英文关键词: thermal infrared remote sensing;urban thermal environment;remote sensing data simulation;computer simulation

成为VIP会员查看完整内容
0

相关内容

无人机地理空间情报在智能化海战中的应用
专知会员服务
119+阅读 · 2022年4月14日
【中科大】数值计算方法扩充课程,116页pdf
专知会员服务
82+阅读 · 2022年1月7日
专知会员服务
38+阅读 · 2021年8月31日
专知会员服务
89+阅读 · 2021年8月8日
专知会员服务
124+阅读 · 2021年4月29日
专知会员服务
73+阅读 · 2021年3月23日
专知会员服务
86+阅读 · 2021年1月7日
基于机器学习的数据库技术综述
专知会员服务
55+阅读 · 2021年1月2日
专知会员服务
19+阅读 · 2020年12月23日
趣解读 | 重构三维植被表型,计算呈现自然之美
中国科学院自动化研究所
0+阅读 · 2021年9月2日
解决小目标检测!多尺度方法汇总
极市平台
2+阅读 · 2021年8月28日
小图像,大图景:AI彻底改变了显微镜技术
机器之心
0+阅读 · 2021年5月2日
光学遥感图像目标检测算法综述
专知
8+阅读 · 2021年3月23日
最全综述 | 医学图像处理
计算机视觉life
57+阅读 · 2019年6月15日
海洋论坛丨水声目标识别技术现状与发展
无人机
26+阅读 · 2018年12月17日
目标跟踪算法分类
大数据技术
13+阅读 · 2018年9月17日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月19日
Salient Objects in Clutter
Arxiv
0+阅读 · 2022年4月18日
Arxiv
65+阅读 · 2021年6月18日
小贴士
相关主题
相关VIP内容
无人机地理空间情报在智能化海战中的应用
专知会员服务
119+阅读 · 2022年4月14日
【中科大】数值计算方法扩充课程,116页pdf
专知会员服务
82+阅读 · 2022年1月7日
专知会员服务
38+阅读 · 2021年8月31日
专知会员服务
89+阅读 · 2021年8月8日
专知会员服务
124+阅读 · 2021年4月29日
专知会员服务
73+阅读 · 2021年3月23日
专知会员服务
86+阅读 · 2021年1月7日
基于机器学习的数据库技术综述
专知会员服务
55+阅读 · 2021年1月2日
专知会员服务
19+阅读 · 2020年12月23日
相关资讯
趣解读 | 重构三维植被表型,计算呈现自然之美
中国科学院自动化研究所
0+阅读 · 2021年9月2日
解决小目标检测!多尺度方法汇总
极市平台
2+阅读 · 2021年8月28日
小图像,大图景:AI彻底改变了显微镜技术
机器之心
0+阅读 · 2021年5月2日
光学遥感图像目标检测算法综述
专知
8+阅读 · 2021年3月23日
最全综述 | 医学图像处理
计算机视觉life
57+阅读 · 2019年6月15日
海洋论坛丨水声目标识别技术现状与发展
无人机
26+阅读 · 2018年12月17日
目标跟踪算法分类
大数据技术
13+阅读 · 2018年9月17日
红外弱小目标处理研究获进展
中科院之声
17+阅读 · 2017年11月19日
相关基金
国家自然科学基金
0+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2013年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
1+阅读 · 2012年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2011年12月31日
微信扫码咨询专知VIP会员