A. 卫星数据的获取
应用SEBS方法计算地表蒸发量,首先要通过遥感数据获得几个陆面物理参数,例如反照率、温度、比辐射率和植被覆盖度等。为了获得这些参数必须对遥感图像进行一系列处理,对不同遥感图像处理方法也不一样。在这里可以选择的遥感数据为美国国家海洋气象局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)的AVHRR(The Advanced Very High Resolution Radiometer)数据。
NOAA系列气象卫星是NOAA的第三代气象观测卫星,采用近极地太阳同步近圆形轨道,双星系统,轨道高度为833~870km。NOAA系列气象卫星所携带的AVHRR传感器(高级甚高分辨率辐射计,Advanced Very High Resolution Radiometer)为一台旋转平面镜式光机扫描仪,主要用于观测云层的分布及海域的温度变化,探测器的扫描角度为±55.4°,扫描宽度为2800km,因此两条轨道可以覆盖我国大部分国土,三条轨道可以完全覆盖我国。其空间分辨率为1.1km,部分地区为4km,与TM、MSS相比显然较低。但AVHRR数据的一个像素相当于TM的1344个,MSS的189条,因此,应用AVHRR数据可以大大节约图像处理的时间和费用。重访周期为1/2天,在双星系统下,同一地点每天有4次过境资料,时间分辨率较高。同时AVHRR具有较高的辐射分辨率,其数据量化等级为1024(10bit数据结构),温度分辨率达1℃。由于扫描带宽(2800km),则地球曲率、大气和目标的方向反射特征,以及传感器扫描角和太阳高度的差异均对数据影响较大。因而,AVHRR的数据变形大,几何畸变较严重,这在扫描带两侧尤为明显。
在AVHRR的5个通道中,Ch1、Ch2为可见光和近红外通道,能较好地表达绿色植物对红光的强烈吸收而对近红外的强反射特征,对绿色植被的生长状况较为敏感。Ch3、Ch4、Ch5为中红外和远红外通道,对水体陆地边界、土壤和地表温度有较好的显示。
NOAA/AVHRR是地球资源遥感资料的主要来源之一,资料时序较长,自1982年至今的资料几乎都可以免费从互联网上获取(http://www.class.noaa.gov)。与陆地卫星MSS和TM资料相比,它具有更适合大面积生态地质环境监测的许多优点,有助于及时捕捉农作物的长势,植被时间变化,旱灾、水灾灾情等动态变化信息。