首先當(dāng)然是要下載Landsat 8衛(wèi)星影像。打開以下網(wǎng)址
https://eos.com/landviewer/或者h(yuǎn)ttps://earthexplorer.usgs.gov/注冊(cè)賬戶—>選擇感興趣區(qū)域——>選擇傳感器類型如下圖。選擇云量較少的景,保存到EOS storage,然后下載。
下載后，你可以查看有許多波段TIF加上一個(gè)元數(shù)據(jù)，元數(shù)據(jù)很重要，如下：
接下來我可以使用 Landsat 8 熱波段估算或計(jì)算地表溫度（LST）。它只需要通過光柵圖像計(jì)算器（ArcMap、ArcGIS Pro、QGIS都可以）應(yīng)用一組方程即可。主要利用熱波段10和波段4、5計(jì)算NVDI。這個(gè)例子僅僅計(jì)算沒有闡述公式的原理，有些公式有固定的修正值，如需知道原理，請(qǐng)知網(wǎng)搜索文章查看，主要有6個(gè)步驟。
1. TOA大氣表觀反射率計(jì)算。
TOA (L) = ML * Qcal + ALML = 來自元數(shù)據(jù)（RADIANCE_MULT_BAND_ x，其中 x 是波段編號(hào)）Qcal = 對(duì)應(yīng)于波段10。
AL = 來自元數(shù)據(jù)的波段特定附加縮放因子（RADIANCE_ADD_BAND_ x，其中 x 是波段編號(hào)）
數(shù)字代入，得出TOA = 0.0003342 * “波段 10” + 0.1使用 ArcMap 中的柵格計(jì)算器工具求解方程。（spatial analysis工具—>地圖代數(shù)—>柵格計(jì)算器
2.TOA 到亮度溫度BT的轉(zhuǎn)換
BT = (K 2 / (ln (K 1 / L) + 1)) ? 273.15L = TOAK1 = 來自元數(shù)據(jù)的特定波段熱轉(zhuǎn)換常數(shù)（K1_CONSTANT_BAND_ x，其中 x 是熱波段編號(hào)）。K2 = 來自元數(shù)據(jù)的特定波段熱轉(zhuǎn)換常數(shù)（K2_CONSTANT_BAND_ x，其中 x 是熱波段編號(hào)）。要獲得以攝氏度為單位的結(jié)果，需要通過添加絕對(duì)零（約 -273.15°C）來調(diào)整輻射溫度。BT = (1321.0789 / Ln ((774.8853 / “TOA”) + 1)) – 273.15
3.計(jì)算 NDVI
什么是 NDVI（歸一化差異植被指數(shù)），不同波段組合的應(yīng)用。NDVI =（波段 5 – 波段 4）/（波段 5 + 波段 4）NDVI 的計(jì)算很重要，因?yàn)殡S后必須計(jì)算與 NDVI高度相關(guān)的植被比例 (Pv ) 和與 Pv相關(guān)的發(fā)射率 (ε) 。NDVI = Float(Band 5 – Band 4) / Float(Band 5 + Band 4)4.計(jì)算植被比例 Pv
Pv = Square ((NDVI – NDVI min ) / (NDVI max – NDVI min ))注意：如果NDVImin為負(fù)數(shù)，那么上面的減號(hào)-都改為+號(hào)。通常NDVI圖像的最小值和最大值可以直接顯示在圖像中（ArcGIS、QGIS、ENVI、Erdas），否則必須打開柵格的屬性才能得到這些值。有爭(zhēng)議的是植被比例 (Pv) 計(jì)算中應(yīng)當(dāng)使用土壤和植被 NDVI 值而不是最大和最小 NDVI 值。Pv = Square((“NDVI” – 0.216901) / (0.632267 – 0.216901))
5.計(jì)算發(fā)射率 ε
ε = 0.004 * Pv + 0.986只需應(yīng)用光柵計(jì)算器中的公式，0.986 的值對(duì)應(yīng)于方程的修正值。6.計(jì)算地表溫度
LST = (BT / (1 + (0.00115 * BT / 1.4388) * Ln(ε)))最后應(yīng)用LST方程得到地表溫度圖。下面就是地表溫度圖，需要注意的是它不等于空氣溫度。
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