用Monte Carlo方法模拟连续植被热辐射方向性 被引量：14

1

作者 陈良富 庄家礼 +2 位作者 徐希孺 柳钦火 项月琴 《遥感学报》 EI CSCD 2000年第4期261-265,共5页

MonteCarlo方法在可见光遥感中被广泛用于植被冠层的BRDF模拟。论述如何应用蒙特卡罗方法模拟连续植被冠层的热辐射方向性 ,并用野外实验观测数据对模拟结果进行验证对比。

关键词 蒙特卡罗方法 热辐射方向性 连续植被冠层

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植被冠层3D辐射传输模型及热辐射方向性模拟 被引量：7

2

作者 杨贵军 柳钦火 +2 位作者 刘强 肖青 黄文江 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期38-44,共7页

研究了植被冠层的热辐射方向性并建立了有关模型.从辐射传输机理出发,建立了3D冠层场景,并将场景以微分体元方式进行离散,根据给定的观测几何参数进行逐个体元内部与体元之间的多次散射及发射辐射传输计算,最终通过积分运算得到所有微... 研究了植被冠层的热辐射方向性并建立了有关模型.从辐射传输机理出发,建立了3D冠层场景,并将场景以微分体元方式进行离散,根据给定的观测几何参数进行逐个体元内部与体元之间的多次散射及发射辐射传输计算,最终通过积分运算得到所有微分体在半球空间上对给定观测方向上的热辐射,得出整个冠层的热辐射方向性.利用两个时相的地面观测数据对3D辐射传输模型及模拟结果进行了验证和分析,相关系数分别为0.91和0.79,RMSE分别为0.4K和0.6K,证明建立的模型是有效的,能改进热红外温度反演精度和实现组分温度反演. 展开更多

关键词 3D辐射传输模型 热辐射方向性 微分体元 冠层

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热辐射方向性测量中的时间效应模拟 被引量：7

3

作者 黄华国 柳钦火 +2 位作者 刘强 杜永明 李小文 《系统仿真学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第15期3586-3590,共5页

由于测量仪器的限制,热辐射方向性测量很难直接获得瞬时方向亮温分布,耗时较长,存在明显的时间效应。目前通常采用线性近似方法纠正,但是无法进行定量误差分析。以冬小麦为例,结合小气候模型CUPID和计算机真实结构模型RGM模拟测量过程... 由于测量仪器的限制,热辐射方向性测量很难直接获得瞬时方向亮温分布,耗时较长,存在明显的时间效应。目前通常采用线性近似方法纠正,但是无法进行定量误差分析。以冬小麦为例,结合小气候模型CUPID和计算机真实结构模型RGM模拟测量过程中的组分温度和方向亮温变化,对采用线性近似算法进行时间效应纠正的误差进行了评估。结果表明,采用线性近似纠正可以满足测量要求,纠正误差(RMSE)小于0.3K。通过相关性分析得出结论:组分温度时间差异是方向亮温时间差异的主要影响因素。 展开更多

关键词 热辐射方向性 时间效应 方向亮温 组分温度模拟 遥感

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城市区域热辐射方向性研究进展 被引量：8

4

作者 周纪 陈云浩 +2 位作者 李京 马伟 占文凤 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第5期497-505,共9页

城市是陆地生态系统中极为重要的地表覆盖类型,把握其热辐射特征对于研究城市地表能量平衡和城市热岛具有积极的意义。相对于自然地表,城市区域表现出更为显著的热辐射方向特征,但这方面的研究直到近年来才开始发展起来。对城市区域的... 城市是陆地生态系统中极为重要的地表覆盖类型,把握其热辐射特征对于研究城市地表能量平衡和城市热岛具有积极的意义。相对于自然地表,城市区域表现出更为显著的热辐射方向特征,但这方面的研究直到近年来才开始发展起来。对城市区域的航空遥感和地表观测试验均揭示,城市区域热辐射方向性与太阳—地面目标—传感器几何关系、城市形态与结构、地面目标物理性质等密切相关。同时,为描述城市区域热辐射方向性,辐射温度三维格局模型、几何模型以及辐射传输模型都相继建立起来。从热辐射方向性的试验观测、模型建立及其与城市热岛关系等角度入手,系统回顾了城市区域热辐射方向性的研究进展,并对已经取得的研究成果进行了总结。最后,指出了尚待解决的问题及今后应着重研究的方向。 展开更多

关键词 热辐射方向性 城市地表温度热岛 遥感 城市区域

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一种顾及表面间多次散射的热辐射方向性模型 被引量：3

5

作者 赵利民 顾行发 +3 位作者 余涛 万玮 张伦 谢燕华 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2012年第6期528-535,共8页

利用辐射换热角系数描述了非同温异质表面间的多次散射效应,据此建立热辐射方向性模型,并对模型的数值计算进行了讨论.将模型应用于行结构目标,结合孔隙率模型模拟其方向亮温(Directional Brightness Tempera-ture,DBT)变化规律.结果表... 利用辐射换热角系数描述了非同温异质表面间的多次散射效应,据此建立热辐射方向性模型,并对模型的数值计算进行了讨论.将模型应用于行结构目标,结合孔隙率模型模拟其方向亮温(Directional Brightness Tempera-ture,DBT)变化规律.结果表明,模拟得到的规律与地面观测结果具有较高的一致性,平均偏差在0.5 K以内.同时发现,多次散射效应增强了目标DBT,但对DBT的变化幅度又起平滑作用;目标组分的温差、几何结构、发射率均可导致DBT发生变化,温差越大,表面越凹,发射率越小,DBT随观测角度变化的程度越剧烈;模型可以解释热辐射中的"热点效应",认为"热点"的产生主要与组分温度空间分布有关.模型对于研究发射率方向性,城市热红外遥感反演及热红外邻近像元影响等问题可提供参考或思路. 展开更多

关键词 热辐射方向性 多次散射 角系数 行结构 热点效应

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地表热辐射方向性研究进展 被引量：10

6

作者 陈良富 范闻捷 柳钦火 《地理科学进展》 CSCD 北大核心 2001年第3期262-267,共6页

地表热辐射方向性是基于多角度热红外遥感数据反演组分温度的基本问题 ,论文分析了国内外近来从等效比辐射率和热辐射模型两个角度研究非同温热辐射方向性所取得的进展和存在的问题 ,并指出今后应继续基本概念的探讨 ,加强遥感基础实验... 地表热辐射方向性是基于多角度热红外遥感数据反演组分温度的基本问题 ,论文分析了国内外近来从等效比辐射率和热辐射模型两个角度研究非同温热辐射方向性所取得的进展和存在的问题 ,并指出今后应继续基本概念的探讨 ,加强遥感基础实验和热辐射理论模型简化和验证工作 ,进一步探讨基于热红外多角度遥感数据反演组分温度的新方法。 展开更多

关键词 地表热辐射方向性 非同温混合像元 热辐射模型 等效比辐射率 红外遥感

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雄穗对玉米冠层热辐射方向性的影响分析 被引量：6

7

作者 黄华国 窦宝成 胡妮 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期120-123,共4页

通过三维计算机模型TRGM模拟分析了抽穗期雄穗对玉米冠层热辐射方向性的影响,并利用高架车平台和热像仪进行了地面遥感观测验证.结果表明,雄穗的存在对整体冠层的热辐射方向性特征影响较小,在建模和反演过程中可以忽略.

关键词 雄穗 热辐射方向性 遥感

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三维非同温表面热辐射方向性模型的室内模拟实验验证 被引量：2

8

作者 苏红波 王锦地 +3 位作者 李小文 张仁华 唐新斋 孙晓敏 《遥感学报》 EI CSCD 2000年第z1期71-80,共10页

基于室内模拟实验,对遥感像元尺度地表热辐射方向性模型进行验证.当考虑地表像元具有明显的三维结构且像元内温度非均一时,像元辐射亮温的方向性取决于像元结构和像元组分的温差,对三维非同温表面的室内模拟和观测实验验证了基于这一思... 基于室内模拟实验,对遥感像元尺度地表热辐射方向性模型进行验证.当考虑地表像元具有明显的三维结构且像元内温度非均一时,像元辐射亮温的方向性取决于像元结构和像元组分的温差,对三维非同温表面的室内模拟和观测实验验证了基于这一思路建立的表面热辐射方向性模型. 展开更多

关键词 热红外遥感 比辐射率 热辐射方向性模型 非同温像元

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连续植被的热辐射方向性 被引量：3

9

作者 陈良富 柳钦火 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第6期407-415,共9页

正确认识非同温混合像元热辐射方向性规律是利用多角度遥感数据反演像元组分温度的前提。论文基于局地热平衡条件和组分有效发射率概念探讨了连续植被的热辐射方向性模型。模型表明同温下的热辐射方向性只决定于连续植被体系总有效发射... 正确认识非同温混合像元热辐射方向性规律是利用多角度遥感数据反演像元组分温度的前提。论文基于局地热平衡条件和组分有效发射率概念探讨了连续植被的热辐射方向性模型。模型表明同温下的热辐射方向性只决定于连续植被体系总有效发射率的方向性 ,它是各组分有效发射率的和 ,决定于植被叶面和土壤表面的发射率、冠层结构参数。在非同温状况下 ,组分温度通过组分有效发射率调节体系的辐射亮度方向变化。模型解释了热辐射中孔穴效应问题。并通过蒙特卡罗逆向模拟从微观探讨了热辐射方向性与植被叶面和土壤表面的发射率、冠层结构参数的关系 ,并对孔穴效应引起体系发射率的增量和辐射亮度的增量进行了模拟分析。结果表明 ,对于球面型连续植被 ,叶面和土壤表面发射率值分别取 0 .98和 0 .94时 ,垂直方向上孔穴效应使体系的总有效发射率有 0 .0 1— 0 .0 2 5幅度的增值。当连续植被处于 2 0℃同温状况时 ,孔穴效应引起的辐射亮度增量基本上都在 0 .8℃以上 ,最高可达到 1.3℃。 展开更多

关键词 组分有效发射率 热辐射方向性 孔穴效应 蒙特卡罗模拟 陆面温度 植被叶面 热红外遥感 土壤

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行播冬小麦热辐射方向性的影响因子 被引量：3

10

作者 范闻捷 徐希孺 《地理与地理信息科学》 CSSCI CSCD 北大核心 2003年第4期84-88,共5页

混合像元的热辐射方向性由于受到多种因素的影响而变得极为复杂。该文以行播冬小麦为例,建立矩阵模型,研究混合像元热辐射方向性问题。结果表明,混合像元热辐射方向性主要受到混合像元内部各组分在三维上分布的不均一、像元比辐射率的... 混合像元的热辐射方向性由于受到多种因素的影响而变得极为复杂。该文以行播冬小麦为例,建立矩阵模型,研究混合像元热辐射方向性问题。结果表明,混合像元热辐射方向性主要受到混合像元内部各组分在三维上分布的不均一、像元比辐射率的方向性以及由外界影响造成的各组分温度差异的影响。在这三个主要影响因子中,各组分的比辐射率是地物固有的特征,不随外界条件而发生变化。在同温条件下,像元热辐射方向性完全由像元比辐射率的方向性决定。而各组分温度虽然没有方向性,但可以通过组分空间分布对其产生调制作用。 展开更多

关键词 行播冬小麦 热辐射方向性 影响因子 混合像元 矩阵模型 比辐射率 热红外遥感

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非同温离散体热辐射方向性模拟与验证 被引量：1

11

作者 陈良富 庄家礼 +2 位作者 徐希孺 张仁华 苏红波 《遥感学报》 EI CSCD 2000年第z1期48-52,共5页

自然界中的离散植被类型是广泛存在的,用离散圆锥体代替单棵树冠,详细说明了用蒙特卡罗方法模拟非同温离散体热辐射方向性规律的过程.模拟结果经室内实验结果对比表明:对较为光滑的目标作朗伯体假设,以及只考虑目标物的直接辐射而忽略... 自然界中的离散植被类型是广泛存在的,用离散圆锥体代替单棵树冠,详细说明了用蒙特卡罗方法模拟非同温离散体热辐射方向性规律的过程.模拟结果经室内实验结果对比表明:对较为光滑的目标作朗伯体假设,以及只考虑目标物的直接辐射而忽略多次散射,其模拟结果与实验结果相差稍大. 展开更多

关键词 非同温像元 热辐射方向性 蒙特卡罗方法

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辐射器漫反射定向管表面热辐射方向性

12

作者 李炳熙 路义萍 +2 位作者 刘林华 工藤一彦 谈和平 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第5期834-836,共3页

为了得到辐射能的方向分布特性,利用蒙特卡罗法,研究了定向管内壁面为不等温灰体、其底部假想圆型辐射器为黑体时,管内壁发射率、管长与半径比、管内空气流速等参数的变化对管口表面当量定向发射率的影响,计算结果表明:管长与半径比增加... 为了得到辐射能的方向分布特性,利用蒙特卡罗法,研究了定向管内壁面为不等温灰体、其底部假想圆型辐射器为黑体时,管内壁发射率、管长与半径比、管内空气流速等参数的变化对管口表面当量定向发射率的影响,计算结果表明:管长与半径比增加,管口表面较大的当量定向发射率向小角度的天顶角方向移动,空气流速仅影响当量定向发射率数值大小。 展开更多

关键词 辐射器 热辐射方向性 当量定向发射率

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非同温表面热辐射方向性LSF概念模型的野外试验验证 被引量：2

13

《遥感学报》 EI CSCD 2000年第z1期81-85,共5页

用禹城矮杆冬小麦的热辐射方向性实地测量数据,验证LSF非同温表面热辐射方向性概念模型.小麦结构造成的方向比辐射率用辐射传输模型经基尔霍夫定律得到,视在温差引起的方向比辐射率用间隙率模型计算.结果表明LSF概念模型正确描述了非同... 用禹城矮杆冬小麦的热辐射方向性实地测量数据,验证LSF非同温表面热辐射方向性概念模型.小麦结构造成的方向比辐射率用辐射传输模型经基尔霍夫定律得到,视在温差引起的方向比辐射率用间隙率模型计算.结果表明LSF概念模型正确描述了非同温像元的热辐射方向性. 展开更多

关键词 热辐射方向性 遥感野外试验 模型验证

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城市模拟目标的3维热辐射方向性模型 被引量：6

14

作者 马伟 陈云浩 +1 位作者 占文凤 周纪 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2013年第1期62-76,共15页

以城市3维结构场景为研究目标,考虑其光影遮蔽关系,模拟传感器视场内目标的可见表面,实现视场尺度内城市模拟目标方向亮温的准确模拟。利用地面试验观测数据对3维热辐射方向性模型进行验证。结果表明,该模型对城市3维结构目标的方向亮... 以城市3维结构场景为研究目标,考虑其光影遮蔽关系,模拟传感器视场内目标的可见表面,实现视场尺度内城市模拟目标方向亮温的准确模拟。利用地面试验观测数据对3维热辐射方向性模型进行验证。结果表明,该模型对城市3维结构目标的方向亮温具有较好的模拟精度,均方根误差为0.7K,能够描述微观尺度下城市3维模拟目标的热辐射方向性。利用该热辐射方向性模型对城市区域物理模型的方向亮温进行模拟,发现城市区域物理模型热辐射存在显著的方向差异,并伴有热点效应产生。 展开更多

关键词 热红外遥感 模拟模型 城市目标 3维模拟场景 热辐射方向性

原文传递

基于真实结构的地表热辐射方向性计算机模拟研究进展 被引量：6

15

作者 占文凤 周纪 马伟 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2009年第12期1309-1317,共9页

地表温度是地质学、水文学和陆面过程研究中的重要参数。由于地表的三维结构和异质性,大部分不同类型陆地表面均存在不同程度热辐射方向性现象。总结了基于真实结构的地表热辐射方向性计算机模型研究进展,归纳了真实结构模型中蒙特卡罗... 地表温度是地质学、水文学和陆面过程研究中的重要参数。由于地表的三维结构和异质性,大部分不同类型陆地表面均存在不同程度热辐射方向性现象。总结了基于真实结构的地表热辐射方向性计算机模型研究进展,归纳了真实结构模型中蒙特卡罗光线追踪法和辐射度方法的理论基础,阐明了两种方法的区别和联系,并从理论和物理意义上分别推导和阐释了其与几何光学模型及辐射传输模型的关系,指出了真实结构模型在算法效率、非同温系统蒙特卡罗模拟、参数获取、模型反演和应用等方面存在的主要问题,并展望了其在未来的发展趋势。 展开更多

关键词 地表温度 热辐射方向性 真实结构模型 蒙特卡罗光线追踪 辐射度

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行播作物热辐射方向性规律探讨 被引量：5

16

作者 陈良富 庄家礼 +2 位作者 柳钦火 徐希孺 田国良 《中国科学（E辑）》 CSCD 2000年第z1期77-88,共12页

作物常以行结构方式播种，行结构能引起作物垄间光照土壤和垄内阴影土壤间较大的温度差异，且在方位角上可导致明显的正像元组分构成差异，这些差异使行播作物在方位角和天顶角上同时存在热辐射方向性变化．将作物行结构方式当作随机播... 作物常以行结构方式播种，行结构能引起作物垄间光照土壤和垄内阴影土壤间较大的温度差异，且在方位角上可导致明显的正像元组分构成差异，这些差异使行播作物在方位角和天顶角上同时存在热辐射方向性变化．将作物行结构方式当作随机播种方式来处理，显然会使热辐射方向性产生较大的误差．为消除误差，有必要研究行播作物的热辐射方向性规律．用 Ｍｏｎｔｅ Ｃａｒｌｏ方法模拟行播结构参数对作物热辐射方向性的影响，模拟结果表明：垄宽、垄高、垄间距和叶面积指数等参数对热辐射方向性的影响都比较明显，但影响最大的因素是观测方位角． 展开更多

关键词 行播作物 热辐射方向性 Monte Carlo模拟

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天然林林下地表热辐射方向性观测 被引量：5

17

作者 连君 孙浩 +3 位作者 林起楠 曹雪佳 李翀 黄华国 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期365-374,共10页

热辐射方向性是影响地表温度反演精度的关键因素之一。为深入了解森林地表的热辐射方向性特征,探索林下地表的热辐射方向性规律,在夏秋两季分别用FLIR i7和T420热像仪对东北天然林下草本植被与部分裸露土壤的亮度温度进行了多角度观测... 热辐射方向性是影响地表温度反演精度的关键因素之一。为深入了解森林地表的热辐射方向性特征,探索林下地表的热辐射方向性规律,在夏秋两季分别用FLIR i7和T420热像仪对东北天然林下草本植被与部分裸露土壤的亮度温度进行了多角度观测和分析,采用线性近似方法对获取的方向亮温进行纠正。结果表明:(1)林下地表具有较为明显的热辐射方向性,并与地表结构有关;(2)夏季地表由植被和小部分裸露土壤组成,冠层密度大,不同天顶角观测的亮温差异较小,平均为1—1.5℃,10:30 am观测亮温最高值在东方向天顶角40°位置(太阳天顶角30.5°±0.5°,方位角149°±1°),而14:30 pm在西方向天顶角40°左右(太阳天顶角为43.5°±1.5°,方位角247.5°±1.5°);(3)秋季地表大部分为10 cm厚的枯落物,不同天顶角观测差异较夏季大1℃左右,最高亮温则均位于天顶角50°,10:30 am位于东方向(太阳天顶角为57.5°±0.5°,方位角169°±2°),14:30 pm位于西方向(太阳天顶角为73°±1°,方位角231°±1°)。(4)林龄对于林下地表的热辐射方向性有一定影响,但季节性影响更显著。因此,林下地表的热辐射方向性对遥感像元尺度亮度温度的方向性有贡献,在以后的研究中应该予以考虑。 展开更多

关键词 热辐射方向性 天然林 林下植被 时间效应

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热红外核驱动模型在垄行植被热辐射方向性特征拟合中的精度分析 被引量：2

18

作者 曹彪 杜永明 +8 位作者 卞尊健 董亚冬 赵峰 胡添 冉雪婷 秦伯雄 历华 肖青 柳钦火 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第8期1710-1721,共12页

垄行种植是果园及农作物的常见种植结构,其冠层比连续和离散植被冠层具有更强的热辐射各向异性,开展垄行植被冠层的热辐射方向性校正对干旱监测等应用具有重要意义。热红外核驱动模型是热辐射方向性校正的基础,但现有核驱动模型在垄行... 垄行种植是果园及农作物的常见种植结构,其冠层比连续和离散植被冠层具有更强的热辐射各向异性,开展垄行植被冠层的热辐射方向性校正对干旱监测等应用具有重要意义。热红外核驱动模型是热辐射方向性校正的基础,但现有核驱动模型在垄行植被冠层中的拟合精度未被讨论过。本文以在法国波尔多获取的两组不同朝向葡萄园冠层航空实测方向性特征为基础,对比分析了现有8个模型的拟合精度(含隶属可见光近红外核驱动建模扩展框架的Ross-Li、LSF-Li模型及隶属热红外核驱动建模通用框架的Vinnikov、RL、Vinnikov-RL、Vinnikov-Chen、LSF-RL、LSF-Chen模型),结果表明现有模型均无法拟合出垄行植被的行效应特征,精度整体较低(RMSE高达2 K,R2低于0.7)且各个模型之间的拟合能力差异小,现有热红外核驱动模型均不适用于垄行植被冠层,有待在核驱动建模通用框架下发展可刻画垄行特征的新核。 展开更多

关键词 遥感 地表温度 热辐射方向性 核驱动模型 垄行植被

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城市地表热辐射方向性研究进展综述 被引量：1

19

作者 韦乐田 姜小光 +1 位作者 吴骅 茹晨 《地球信息科学学报》 CSCD 北大核心 2022年第4期617-630,共14页

热辐射方向性是指从不同方向观测同一目标地物时,测得的热辐射值各异的现象,通常体现为方向性辐亮度或亮温各异。随着高空间分辨率遥感数据的出现,面对高精度地表温度产品的需求,热辐射方向性效应不可忽视,如今已成为热红外遥感重点关... 热辐射方向性是指从不同方向观测同一目标地物时,测得的热辐射值各异的现象,通常体现为方向性辐亮度或亮温各异。随着高空间分辨率遥感数据的出现,面对高精度地表温度产品的需求,热辐射方向性效应不可忽视,如今已成为热红外遥感重点关注的问题之一。对于物质组成不均一、几何结构复杂的城市地表来说,热辐射方向性尤为显著。本文整理、分析了在城市地区开展的一系列热辐射方向性观测试验和正演模型,其中也包括一些对地表温度真值的有益探索;并对城市热辐射方向性强度的影响因素进行了归纳,包括观测季节与时间、地表几何结构、材料自身的物理属性、观测角度、视场角等,这些因素会使热辐射方向性的强度呈现出一定的时空规律性。最后,针对提高城市地表温度的反演精度、如何更好地开展城市热辐射方向性研究提出了5点展望。 展开更多

关键词 城市地表温度 热辐射方向性 完全表面温度 方向亮温 多角度观测 几何三维模型 辐射传输模型 参数模型

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广义地表热辐射方向性计算机模拟研究进展 被引量：6

20

作者 陈云浩 吴佳桐 王丹丹 《地球科学进展》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期555-567,共13页

地表温度反映了地球表面的能量变化与交换过程,是研究地球科学的一个重要指标。地表的几何结构和组分温度差异是地表热辐射在不同方向上存在差异性的主要原因,因此,大部分陆面都存在不同程度的热辐射方向性。介绍了广义热辐射方向性计... 地表温度反映了地球表面的能量变化与交换过程,是研究地球科学的一个重要指标。地表的几何结构和组分温度差异是地表热辐射在不同方向上存在差异性的主要原因,因此,大部分陆面都存在不同程度的热辐射方向性。介绍了广义热辐射方向性计算机模型的研究方法和研究现状,并从模型特点、模拟对象、模拟精度和时间复杂度等方面对常见模型进行评价,评述了耦合气候模型和地表热辐射方向性模型进行热辐射方向性研究中的应用情况,指出该领域尚未解决的问题并对未来的研究方向进行了展望。 展开更多

关键词 地表温度 热辐射方向性模型 方向亮温 组分温度 Envi-met模型

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