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国土资源遥感  2007, Vol. 19 Issue (3): 18-22    DOI: 10.6046/gtzyyg.2007.03.04
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一个用神经网络优化的针对ASTER数据反演地表温度和发射率的多波段算法
毛克彪1,3, 唐华俊1,  陈仲新1, 王永前2
1.中国农业科学院农业资源与农业区划研究所/农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室,北京100081; 2.中国科学院遥感应用研究所,北京师范大学遥感科学国家重点实验室,北京100101; 3.中国科学院研究生院,北京100049
AN OPTIMIZAED MULTIPLE-BAND ALGORITHM BY USING
NEURAL NETWORK FOR SEPARATING LAND SURFACE
EMISSIVITY AND TEMPERATURE FROM ASTER IMAGERY
MAO Ke-biao 1,3,  TANG Hua-jun 1,   CHEN Zhong-xin 1,  WANG Yong-qian 2
1.Key Laboratory of Resources Remote Sensing and Digital Agriculture, MOA, Institute of Agricultural Resources and Regional Planning, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China; 2.State Key Laboratory of Remote Sensing Science Jointly Sponsored by the Institute of Remote Sensing Applications of Chinese Academy of Sciences and Beijing Normal University, Beijing 100101, China; 3.Graduate School of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China
全文: PDF(823 KB)   HTML  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 

提出了针对ASTER数据同时反演地表温度和发射率的多波段算法。即利用ASTER数据的第11~14热红外波段建立热辐射传输方程,并同时对相应波段的发射率建立近似线性方程,得到6个方程6个未知数,从而形成了针对ASTER数据的同时反演地表温度和发射率的多通道算法。利用3种方法求解方程: ①先分类,然后进行数学计算; ②利用最小二乘法; ③利用神经网络方法。利用辐射传输模型MODTRAN 4模拟数据进行反演及验证分析,结果表明,神经网络能够提高算法的精度和实用性,反演的地表温度平均误差为0.5 ℃,反演的发射率平均误差分别在0.007(11、12波段)和0.006(13、14波段)以下。

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关键词 训练样本纯化发散度拟合度    
Abstract

 A multiple-band algorithm is proposed in this paper to separate land surface temperature and emissivity from ASTER data. Three methods can be used to solve the equations. The first is the performance of classification for the images and the formulation of  different equations, followed by the solution of the equations. The second is least-squares. The third is the simulation of the database according to the characteristics of object emissivities and the utilization of the neural network to solve equations. An analysis indicates that the neural network can improve the practicability and accuracy of the algorithm. The accuracy of neural network proves to be very high for the test data simulated from MODTRAN 4. An application example is given in this paper, and the analysis suggests that the neural network also possesses the self-study capability. The simulation data show that the average error of land surface temperature is below 0.5℃, and the error of emissivity in band 11~14 is below 0.007(band 11,12)and 0.006 (band 13,14), respectively.

Key wordsTraining samples    Purification    Divergence    Goodness of fit
收稿日期: 2006-12-26      出版日期: 2009-07-21
: 

TP 75

 
基金资助:

本研究受中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金、农业部资源遥感与数字农业重点开放实验室开放基金;国家高技术研究发展863计划(2006AA12Z103)和国家科技支撑计划(2006BAD10A06)的资助。

作者简介: 毛克彪(1977-),男,博士,目前在国内外期刊上已发表论文近50篇,主要从事微波、热红外遥感、空间数据挖 掘及GIS应用等方面的研究,提出了针对MODIS数据的实用劈窗算法和同时反演辐射率和地表温度的多波段算法,提出了针对ASTER数据的劈窗算法和同时反演地表温度和发射率的多波段算法,提出了针对被动微波数据AMSRE反演地表温度的物理统计算法和用微波指数反演土壤水分的算法,并被邀请给国际遥感(InternAtIonAlJournAlofRemtesenSInG)、地球物理研究(JournAlofGeophySIcAlReSeArch)审稿。
引用本文:   
毛克彪, 唐华俊, 陈仲新, 王永前. 一个用神经网络优化的针对ASTER数据反演地表温度和发射率的多波段算法[J]. 国土资源遥感, 2007, 19(3): 18-22.
MAO Ke-Biao, TANG Hua-Jun, CHEN Zhong-Xin, WANG Yong-Qian. AN OPTIMIZAED MULTIPLE-BAND ALGORITHM BY USING
NEURAL NETWORK FOR SEPARATING LAND SURFACE
EMISSIVITY AND TEMPERATURE FROM ASTER IMAGERY. REMOTE SENSING FOR LAND & RESOURCES, 2007, 19(3): 18-22.
链接本文:  
https://www.gtzyyg.com/CN/10.6046/gtzyyg.2007.03.04      或      https://www.gtzyyg.com/CN/Y2007/V19/I3/18
[1] 陶秋香, 张连蓬, 李红梅. 植被高光谱遥感分类中训练样本的选择方法[J]. 国土资源遥感, 2005, 17(2): 33-35.
[2] 吴健平, 杨星卫. 遥感数据监督分类中训练样本的纯化[J]. 国土资源遥感, 1996, 8(1): 36-41.
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