Landsat8 TIRS载荷与MODIS1B热红外波段数据的简单对比

现有的地表温度反演算法大致有以下四种：大气校正法、单通道算法、分裂窗算法和多波段算法。大气校正法和单通道算法需要大气实时剖面数据，单通道算法适用于只有一个热红外波段的数据，如Landsat TM /ETM数据；分裂窗算法适合于两个热红外波段的数据， 如 MOAA- AVHRR和MODIS；多波段波段算法适合于多个热红外波段的数据，所需参数多，运算复杂且需要白天晚上两景数据，反演难度较大，就成熟程度而言，多波段算法还在发展之中。到目前为止，分裂窗算法是目前发展比较成熟的地表温度遥感反演方法。这一算法需要两个彼此相邻的热红外波段遥感数据来进行地表温度的反演。分裂窗算法主要是针对MOAA- AVHRRR的热红外通道4和5的数据来推导。Landsat 8数据的两个热红外波段与MODIS 热红外波段的31，32波段以及AVHRR的4和5波段范围最为接近，是否能用分裂窗算法实现Landsat8 TIRS载荷？

LandSat-8上携带的TIRS载荷，将是有史以来最先进，性能最好的TIRS。TIRS将收集地球两个热区地带的热量流失，目标是了解所观测地带水分消耗，特别是美国西部干旱地区。

表2：TIRS载荷参数

Band #	中心波长(μm)	最小波段边界 (μm)	最大波段边界(μm)	空间分辨率 (m)
10	10.9	10.6	11.2	100
11	12.0	11.5	12.5	100

MODIS拥有36个波段，其中31和32波段为热红外波段，如下表所示。

表3：MODIS1B数据参数

波段号	主要应用	分辨率	波段宽度	频谱强度	要求的信噪比
1	植被叶绿素吸收	250	0.620-0.670	21.8	128
2	云和植被覆盖变换	250	0.841-0.876	24.7	201
3	土壤植被差异	500	0.459-0.479	35.3	243
4	绿色植被	500	0.545-0.565	29.0	228
5	叶面/树冠差异	500	1.230-0-1.250	5.4	74
6	雪/云差异	500	1.628-1.652	7.3	275
7	陆地和云的性质	500	2.105-2.155	1.0	110
8	叶绿素	1000	0.405-0.420	44.9	880
9	叶绿素	1000	0.438-0.448	41.9	838
10	叶绿素	1000	0.483-0.493	32.1	802
11	叶绿素	1000	0.526-0.536	27.9	754
12	沉淀物	1000	0.546-0.556	21.0	750
13	沉淀物，大气层	1000	0.662-0.672	9.5	910
14	叶绿素荧光	1000	0.673-0.683	8.7	1087
15	气溶胶性质	1000	0.743-0.753	10.2	586
16	气溶胶/大气层性质	1000	0.862-0.877	6.2	516
17	云/大气层性质	1000	0.890-0.920	10.0	167
18	云/大气层性质	1000	0.931-0.941	3.6	57
19	云/大气层性质	1000	0.915-0.965	15.0	250
20	洋面温度	1000	3.660-3.840	0.45	0.05
21	森林火灾/火山	1000	3.929-3.989	2.38	2.00
22	云/地表温度	1000	3.929-3.989	0.67	0.07
23	云/地表温度	1000	4.020-4.080	0.79	0.07
24	对流层温度/云片	1000	4.433-4.498	0.17	0.25
25	对流层温度/云片	1000	4.482-4.549	0.59	0.25
26	红外云探测	1000	1.360-1.390	6.00	150
27	对流层中层湿度	1000	6.535-6.895	1.16	0.25
28	对流层中层湿度	1000	7.175-7.475	2.18	0.25
29	表面温度	1000	8.400-8.700	9.58	0.05
30	臭氧总量	1000	9.580-9.880	3.69	0.25
31	云/表面温度	1000	10.780-11.280	9.55	0.05
32	云高和表面温度	1000	11.770-12.270	8.94	0.05
33	云高和云片	1000	13.185-13.485	4.52	0.25
34	云高和云片	1000	13.485-13.785	3.76	0.25
35	云高和云片	1000	13.785-14.085	3.11	0.25
36	云高和云片	1000	18.085-14.385	2.08	0.35

Landsat 8的热红外波段的波宽以及波长中心与MODIS 1B的31与32波段的波宽以及波长中心基本一致，具体的对比细节如下：

表 3 Landsat 8与MODIS1B热红外波段数据对比

数据类型	热红外波段	中心波长	波宽	分辨率
Landsat 8	10	10.9	10.60-11.20	100
	11	12	11.50-12.50	100
MODIS 1B	31	11.03	10.780-11.280	1000
	32	12.02	11.770-12.270	1000

从数据参数来看，是可以使用分裂窗算法实现Landsat8 TIRS载荷的温度反演。但是具体还需要检验。