热红外遥感(InfraredRemoteSensing)是指传感器工作波段限于红外波段范围之内的遥感。即利用星载或机载传感器收集、记录地物的热红外信息，并利用这种热红外信息来识别地物和反演地表参数如温度、湿度和热惯量等。目前有很多的卫星携带了热红外传感器，包括ASTER、AVHRR、MODIS、TM/ETM+/TIRS等。目前，地表温度反演算法主要有以下三种：大气校正法(也称为辐射传输方程：RadiativeTransferEquationRTE)、单通道算法和分裂窗算法。本实例是基于大气校正法，利用Landsat8TIRS反演地表温度。基本原理：首先估计大气对地表热辐射的影响，然后把这部分大气影响从卫星传感器所观测到的热辐射总量中减去，从而得到地表热辐射强度，再把这一热辐射强度转化为相应的地表温度。具体实现为：卫星传感器接收到的热红外辐射亮度值L入由三部分组成：大气向上辐射亮度LT,地面的真实辐射亮度经过大气层之后到达卫星传感器的能量；大气向下辐射到达地面后反射的能量。卫星传感器接收到的热红外辐射亮度值L入的表达式可写为(辐射传输方程)：LA=[EB(TS)+(1-8)LI]T+LT(1.1)式中，8为地表比辐射率,TS为地表真实温度(K),B(TS)为黑体热辐射亮度，T为大气在热红外波段的透过率。则温度为T的黑体在热红外波段的辐射亮度B(TS)为：B(TS)=[L入-LT-T(1-8)LI]/T8(1.2)Ts可以用普朗克公式的函数获取。TS=K2/ln(K/B(TS)+1)(1.3)对于TM,K1=607.76W/(m2*|im*sr),K2=1260.56K。对于ETM+，K1=666.09W/(m2*|im*sr),K2=1282.71K。对于TIRSBand10,K1=774.89W/(m2*|im*sr),K2=1321.08K。从上可知此类算法需要2个参数：大气剖面参数和地表比辐射率。大气剖面参数在NASA提供的网站(http://atmcorr.gsfc.nasa.gov/)中，输入成影时间以及中心经纬度可以获取大气剖面参数。适用于只有一个热红外波段的数据，如LandsatTM/ETM+/TIRS数据。主要内容就是使用BandMath工具计算公式(1.2)和公式(1.3),处理流程如下图所示。⑴在主界面中,选择File-Open,在文件选择对话框中选择"LC81230322013276LGN00_MTL.txt〃文件，ENVI自动按照波长分为五个数据集：多光谱数据（1-7波段），全色波段数据（8波段），卷云波段数据（9波段），热红外数据（10，11波段）和质量波段数据（12波段）。(2)在Toolbox工具箱中，选择RadiometricCorrection/RadiometricCalibration。在FileSelection对话框中，选择数据LC81230322013132LGN02_MTL_Thermal，单击SpectralSubset选择ThermalInfrared1(10.9)，打开RadiometricCalibration面板。(3)在RadiometricCalibration面板中，设置以下参数：•定标类型(CalibrationType):辐射亮度值(radiance)。•其彳也选择默认参数。(4)选择输出路径和文件名1-LC81230322_band10_rad.dat，单击OK按钮执行定标处理。得到Band10辐射亮度图像。2、地表比辐射率计算TIRS的Band10热红外波段与TM/ETM+6热红外波段具有近似的波谱范围，本例采用TM/ETM+6相同的地表比辐射率计算方法。使用Sobrino提出的NDVI阈值法计算地表比辐射率。z=0.004Pv+0.986(1.4)其中，Pv是植被覆盖度，用以下公式计算：Pv=[(NDVI-NDVISoil)/(NDVIVeg-NDVISo弭(1.5)其中，NDVI为归一化植被指数，NDVISoi]为完全是裸土或无植被覆盖区域的NDVI值，NDVIVeg则代表完全被植被所覆盖的像元的NDVI值，即纯植被像元的NDVI值。取经验值NDVIVeg=0.70和NDVISoil=0.05，即当某个像元的NDVI大于0.70时，Pv取值为1；当NDVI小于0.05,Pv取值为0。注：这里采用简化的植被覆盖度计算模型，感兴趣的可以使用更加精确的植被覆盖度计算模型。(1)在Toolbox工具箱中，双击Spectral/Vegetation/NDVI工具，在文件输入对话框中，选择Landsat8OLI多光谱图像。(2)在NDVICalculatonparameters对话框中，自动识另UNDVI计算波段：Red:4,NearIR:5。QX图1.2NDVI文件输入对话框提示：覃志豪提出使用原始的DN值图像计算NDVI对反演结果影响不大。NDVICalculationInputFileEbltju.EjjriEi.turn.m/&riviidSpatislSnis-fttFullSc«neFile：DCS12^303^01327£LGHOOjnL.tjrtD1H15：7771盖790Lx7[ESQ]SIZE：[Un^iInt]7,75ElytFilePyp总:EWTabject(TI曲)ScnsflrTyp&:Lande&.tOUByteOrder:Host(intel)Frojgtig;...
