Інтеркалібрація методів відновлення термодинамічної температури поверхні урбанізованої території за матеріалами теплової космічної зйомки

Автор(и)

  • Сергій Арсенійович Станкевич ДУ «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України», вул. Олеся Гончара, 55 Б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0002-0889-5764
  • Володимир Євгенович Філіпович ДУ «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України», вул. Олеся Гончара, 55 Б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0002-9404-8122
  • Микола Сергійович Лубський ДУ «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України», вул. Олеся Гончара, 55 Б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0002-3545-0007
  • Ганна Борисівна Крилова ДУ «Науковий центр аерокосмічних досліджень Землі ІГН НАН України», вул. Олеся Гончара, 55 Б, Київ, 01054, Україна https://orcid.org/0000-0001-9863-4180
  • Сергій Кріцук ФГБУН "Науково-дослідний центр екологічної безпеки Російської академії наук", Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0002-3781-322X
  • Ольга Бровкіна ФГБУН "Науково-дослідний центр екологічної безпеки Російської академії наук", Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0001-5860-2184
  • Віктор Горний ФГБУН "Науково-дослідний центр екологічної безпеки Російської академії наук", Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0001-9706-6919
  • Андрій Тронін ФГБУН "Науково-дослідний центр екологічної безпеки Російської академії наук", Санкт-Петербург https://orcid.org/0000-0002-7852-8396

DOI:

https://doi.org/10.36023/ujrs.2015.7.59

Ключові слова:

супутникова зйомка, міська територія, земна поверхня, інфрачервоне випромінювання, відновлення термодинамічної температури, коефіцієнт теплового випромінювання, інтеркалібрація

Анотація

У рамках Російсько-Українського міжнародного проекту “Дослідження впливу урбанізації на мікроклімат міст (за матеріалами теплових аерокосмічних зйомок)”, підтриманого РФФД (№14-05-90416) і НАН України (№10-05-14) двома науковими колективами проведена незалежна порівняльна оцінка (інтеркалібрація) двох методів відновлення термо-динамічної температури земної поверхні за матеріалами теплових космічних зйомок Києва, виконаних системами низького – EOS/MODIS, і середнього – Landsat 8/ТIRS просторового розрізнення. Досліджувалися алгоритми відновлення термодинамічний температури і коефіцієнтів теплового випромінювання, побудовані як на використанні регресійних залежностей, так і наземних завіркових вимірювань. Встановлено розбіжність визначення температури (середнє відхилення оцінено як –0.93°С) є цілком прийнятним для кількісного температурного моніторингу міського середовища за матеріалами теплової інфрачервоної космічної зйомки.

Посилання

Baranov, V. L., Vodopyan, S. V., Hryshchuk, R. V. (2006). Alhorytm avtomatyzovanoho otsinyuvannya spektralʹnoho koefitsiyenta teplovoho vyprominyuvannya. Visnyk ZHDTU. Iss. 4 (39). 77–83

Chander, G., Markham, B .L., Helder, D. L. (2009). Summary of current radiometric calibration coefficients for Landsat MSS, TM, ETM+, and EO-1 ALI sensors. Remote Sensing of Environment. Vol. 113. No. 5. P. 893–903.

Coll, C., Galve, J. M., Snchez, J. M., Caselles, V. (2010). Validation of Landsat-7/ETM+ thermal-band calibration and atmospheric correction with ground-based measurements. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. Vol. 48. No. 1. P. 547–555.

Felde, G. W., Anderson, G. P., Gardner, J. A., Adler-Golden, S. M., Matthew, M. W. (2004). Water vapor retrieval using the FLAASH atmospheric correction algorithm. Proceedings of SPIE. Vol. 5425. P. 386–396.

Gillespie, A. R., Rokugawa, S., Hook, S. J., Matsunaga, T., Kahle A. B. (1998). Temperature and emissivity separation algorithm for Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer (ASTER) images. IEEE Transactions on Geosience and Remote Sensing. Vol. 36. No. 4. P. 1113–1126.

Gornyy, V. I., Kritsuk, S. G. (2006). O vozmozhnosti kartografirovaniya fiziko-geograficheskikh zon teplovoy kosmicheskoy s"yemkoy. Doklady akademii nauk. Vol. 411. Iss. 5. 684–686.

Guanter, L., Alonso, L., Moreno, J. (2005). A method for the surface reflectance retrieval from PROBA/CHRIS data over land: Application to ESA SPARC campaigns. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. Vol. 43. No. 12. P. 2908–2917. https://www.researchgate.net/publication/3203937_A_method_for_the_surface_reflectance_retrieval_from_PROBACHRIS_data_over_land_application_to_ESA_SPARC_campaigns

Kaspersen, P. S., Fensholt, R., Drews, M. (2015). Using Landsat vegetation indices to estimate impervious surface fractions for European cities. Remote Sensing. Vol. 7. No. 6. P. 8224–8249.

Kaufman, Y. J., Gao, B. C. (1992). Remote-sensing of water-vapor in the near IR from EOS/MODIS. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. Vol. 30. No. 5. P. 871–884.

Kriksunov, L. Z. (1978). Spravochnik po osnovam infrakrasnoy tekhniki. M.: Sovetskoye radio.

Kuenzer, C., Dech, S. (Eds). (2013). Thermal Infrared Remote Sensing: Sensors, Methods, Applications. Dordrecht: Springer.

Li, Z.-L., Tang, B.-H., Wu, H., Ren, H., Yan, G., Wan, Z, Trigo, I. F., Sobrino J. A. (2013). Satellite-derived land surface temperature: Current status and perspectives / Z.-L. Li, Remote Sensing of Environment. Vol. 131. No. 12. P. 14–37.

Paproth, C., Schler, E., Scherbaum, P., Bцrner, A. (2012). SENSOR++: Simulation of remote sensing systems from visible to thermal infrared. International Archives of the Photogrammetry, Remote Sensing and Spatial Information Sciences. Vol. XXXIX. Part B1. P. 257–260.

Perez Hoyos, I. C. (2014). Comparison between land surface temperature retrieval using classification based emissivity and NDVI based emissivity. International Journal of Recent Development in Engineering and Technology. Vol. 2. No. 2. P. 26–30.

Pérez-Ramírez, D., Whiteman, D. N., Smirnov, A., Lyamani, H., Holben, B. N., Pinker, R., Andrade, M., Alados-Arboledas L. (2014). Evaluation of AERONET precipitable water vapor versus microwave radiometry, GPS, and radiosondes at ARM sites. Journal of Geophysical Research. Vol. 119. No. 15. P. 9596–9613.

Popov, M. O., Likholit, M. I., Stankevych, S. A., Polezhayev, V. V., Tyahur, V. M., Tytarenko, O. V. (2011). Perspektyvy vykorystannya infrachervonoho aeroznimannya dlya vyrishennya pryrodoresursnykh i spetsialnykh zadach. Materialy naukovo-praktychnoyi konferentsiyi “Naukovi aspekty heodeziyi, zemleustroyu ta informatsiynykh tekhnolohiy”. Kyiv, IZIT NAU, S. 33–39.

Snyder, W. C., Wan, Z., Zhang, Y., Feng Y.–Z. (1998). Classification-based emissivity for land surface temperature measurement from space. International Journal of Remote Sensing. Vol. 19. No. 14. P. 2753–2774.

Sobrino, J. A., Jimйnez-Muсoz, J. C., Soria, G., Romaguera, M., Guanter L. (2008). Land surface emissivity retrieval from different VNIR and TIR sensors. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. Vol. 46. No. 2. P. 316–327.

Tang, H., Li, Z.-L. Quantitative Remote Sensing in Thermal Infrared: Theory and Applications. Heidelberg: Springer-Verlag.

Valor, E., Caselles, V. (1996). Mapping land surface emissivity from NDVI: Application to European, African, and South American areas. Remote Sensing of Environment. Vol. 57. No. 3. P. 167–184.

Van de Griend, A. A., Owe, M. (1993). On the relationship between thermal emissivity and the normalized difference vegetation index for natural surfaces. International Journal of Remote Sensing. Vol. 14. No. 6. P. 1119–1131.

Wan, Z., Dozier, J. (1996). A generalized split-window algorithm for retrieving land-surface temperature from space. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing. Vol. 34. No. 4. P. 892–905.

Wittich, K.-P. (1997). Some simple relationships between land-surface emissivity, greenness and the plant cover fraction for use in satellite remote sensing. International Journal of Biometeorology. Vol. 41. No. 2. P. 58–64.

Yang, H., Zhang, L. F., Zhang, X., Fang, C., Tong Q. (2011). Algorithm of emissivity spectrum and temperature separation based on TASI data. Journal of Remote Sensing. Vol. 15. No. 6. P. 1242–1254.

Yu, X., Guo, X., Wu Z. (2014). Land surface temperature retrieval from Landsat 8 TIRS – comparison between radiative transfer equation-based method, split window algorithm and single channel method. Remote Sensing. Vol. 6. No. 10. P. 9829–9852.

Zhang, Z. M., Tsai, B. K., Machin G. (Eds). (2010). Radiometric Temperature Measurements Fundamentals / Amsterdam: Academic Press.

Zhao, S., Qin, Q., Yang, Y., Xiong, Y., Qiu G. (2009). Comparison of two split-window methods for retrieving land surface temperature from MODIS data. Journal of Earth System Science. Vol. 118. No. 4. P. 345–353.

##submission.downloads##

Опубліковано

2015-12-28

Як цитувати

Станкевич, С. А., Філіпович, В. Є., Лубський, М. С., Крилова, Г. Б., Кріцук, С., Бровкіна, О., Горний, В., & Тронін, А. (2015). Інтеркалібрація методів відновлення термодинамічної температури поверхні урбанізованої території за матеріалами теплової космічної зйомки. Український журнал дистанційного зондування Землі, (7), 12–21. https://doi.org/10.36023/ujrs.2015.7.59

Номер

№ 7 (2015)

Розділ

Методи збору, обробки та інтерпретації даних спостереження Землі

Ліцензія

Ліцензійні умови: автори зберігають авторські права та надають журналу право першої публікації на твір, одночасно ліцензований за міжнародною ліцензією Creative Commons Attribution License International CC-BY, що дозволяє іншим поділитися твором з підтвердженням авторства твору та первинною публікацією в цьому журналі.

Автори, направляючи рукопис у редакцію «Українського журналу дистанційного зондування Землі», погоджуються з тим, що редакції передаються права на захист і використання рукопису (переданого до редакції журналу матеріалу, в т. ч. такі об’єкти авторського права як фотографії автора, рисунки, схеми, таблиці тощо), в тому числі на відтворення у пресі та мережі Інтернет, на поширення, на переклад рукопису на будь-які мови, експорту та імпорту примірників журналу зі статтею авторів з метою розповсюдження, на доведення до загального відома. Зазначені вище права автори передають редакції без обмеження терміну і на території всіх країн світу без обмеження в т. ч. на території України.

Автори гарантують наявність у них виняткових прав на використання переданого редакції матеріалу. Редакція не несе відповідальності перед третіми особами за порушення даних авторами гарантій. За Авторами залишається право використання їх опублікованого матеріалу, його фрагментів і частин в особистих, у тому числи наукових і освітянських цілях. Права на рукопис вважаються переданими Авторами редакції з моменту підписання до друку випуску журналу, в якому він публікується. Передрук матеріалів, опублікованих у журналі, іншими фізичними та юридичними особами можливий тільки зі згоди редакції, з обов’язковим зазначенням випуску журналу, в якому було опубліковано матеріал.