地形效应校正的遥感地热异常提取

发布时间：2024-03-02 17:03

　　在山地复杂地形条件下,利用热红外遥感获得的地表温度分布显著受到地形的影响,真实的地热异常信息往往难以识别,热红外遥感应用于山区地热勘探受到极大限制。以广东龙川地热勘查区为研究区,初步探讨了山地环境中如何抑制地形效应,以有效提取地热异常。首先,基于Landsat ETM+遥感数据反演地表温度,分析坡向和坡度两个地形因子与地表温度的关系;然后,在此基础上,将研究区的地表温度按坡向分成3个子区(阳坡、过渡坡和阴坡),根据阳坡地表温度与坡向的线性拟合关系将其校正到水平坡度上;最后,结合地质构造分布和地表覆被情况,在3个子区识别了4处地热异常,并与已知地热点进行比较验证。结果表明:坡向分区和阳坡坡度校正能够有效抑制地形效应,提高遥感地热异常识别精度,为山区地热资源的预测评价提供新思路。

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【部分图文】：

图1研究区位置

目前利用Landsat7热红外单波段反演地表温度有3种方法：辐射传输方程法、单窗算法及普适性单通道算法（李召良等，2016）。黄妙芬等（2006）、孟宪红等（2007）、白洁等（2008）比较这3种方法的反演结果，发现单窗算法反演精度优于其他两种算法，与实测估算结果非常一致。本....

图2研究区地形地貌（ETM+真彩色合成图像叠加DEM)

图1研究区位置单窗算法需要用地表辐射率、大气透射率和大气平均温度3个参数进行地表温度的演算。该算法公式可表示为

图3研究区LST分布

最后将式（2）—式（6）估算得到地参数带入式（1），得到研究区LST分布如图3所示。可以明显看出，LST极高值（>293K）大部分都分布在图上地形起伏较大的区域，主要是岩石与土壤裸露区域，以及一些山区的坡面上；中间地势平坦区域温度整体相对较低，且变化幅度不大，但可以观察到一些城....

图4LST3维影像

为了更加直观地分析地形对LST空间分布地影响，将LST分布图与DEM数据叠加得到3维立体图（图4），可以明显看出，在地形起伏较大的区域，LST的分布与坡向有很大关系，东南朝向的坡面具有更高的地表温度，而西北朝向的坡面温度更低。这主要是因为ETM+影像获取的时间是上午10:30左右....

本文编号：3917125