全天候遥感地表温度估算

热红外地表温度反演基础、经典算法与误差评估

本组涵盖全天候地表温度估算所依赖的热红外遥感基础、领域综述、经典反演算法及误差机理研究。文献重点讨论辐射传输、大气校正、地表比辐射率与温度分离、单窗和分裂窗算法、通道配置、土壤湿度及不确定性传播等问题,主要为晴空条件下的LST获取以及后续全天候重构提供理论和评价基础。

被动微波地表温度反演与云下全天候观测

本组以被动微波亮温和微波多频、多极化观测为核心,研究微波穿云观测条件下的地表温度及相关地表参数反演。文献涉及物理模型、统计算法、神经网络式反演、微波发射率和土壤湿度影响,以及Ka波段、AMSR-E等传感器应用,同时关注微波产品空间分辨率较粗和反演精度有限等问题。

基于时空规律与辅助变量的热红外LST缺测重构

本组聚焦热红外观测受云污染、轨道缺测或时间断裂后的时空重构,主要利用邻域空间信息、时间序列、年度温度周期、地形植被等辅助变量和有效晴空观测进行插值或模式化估算。研究重点是保持LST的空间格局、季节周期和短期变化,并形成区域或全球尺度的无云、连续或近无缝产品。

机器学习与深度学习驱动的全天候LST估算

本组以随机森林、XGBoost、CatBoost、卷积神经网络、深度融合网络等数据驱动模型为主要方法,学习热红外、微波、光学、雷达及环境辅助变量与LST之间的非线性关系。文献重点解决全天候和昼间全天候估算、云区恢复、全球或高分辨率产品生成,以及训练样本、云况、昼夜差异和模型泛化能力等问题。

多源遥感时空融合与高时空分辨率全天候LST生成

本组强调不同传感器、不同空间和时间尺度数据之间的协同利用,包括热红外与被动微波、极轨与静止卫星、Landsat与MODIS、卫星与再分析资料的时空融合。研究目标是同时改善LST的空间细节、时间连续性、云下覆盖和近实时能力,并通过统计融合、物理融合、同化或深度网络保持多源数据的一致性。

再分析、陆面模式与能量平衡约束的全天候重构

本组以再分析资料、陆面模式、天气模式、能量平衡和地表过程约束为主要信息来源,侧重构建小时级、日尺度或约1 km空间分辨率的连续全天候LST。其核心特征是通过物理过程、地表能量收支和大气环境变量弥补云下观测缺失,强调温度场的物理一致性、时序连续性和跨天气条件适用性。

全天候LST综合产品构建、验证评估与应用

本组面向全天候LST的产品化、综合框架和应用验证,关注区域至全球尺度产品的构建、精度评价、稳定性分析及下游应用。文献综合利用晴空热红外、微波、再分析、地面站点、能量平衡和机器学习信息,并考察晴空、云天、不同下垫面及水文、热环境和辐射应用场景下的产品可靠性。

全天候遥感地表温度估算

合并后形成七条相互并列的研究主线:热红外反演基础与误差评估、被动微波云下反演、基于时空规律的热红外缺测重构、机器学习与深度学习估算、多源遥感时空融合、再分析与陆面模式物理约束,以及综合产品构建和验证应用。整体技术演进表现为:以热红外晴空反演为基础,以被动微波提供全天候观测补充,通过时空重构、机器学习和多源融合弥补云下缺测,进一步结合再分析和地表能量过程约束,最终形成高时空分辨率、连续化、产品化的全天候地表温度数据集。

共 103 篇文献,7 个研究方向
热红外地表温度反演基础、经典算法与误差评估
本组涵盖全天候地表温度估算所依赖的热红外遥感基础、领域综述、经典反演算法及误差机理研究。文献重点讨论辐射传输、大气校正、地表比辐射率与温度分离、单窗和分裂窗算法、通道配置、土壤湿度及不确定性传播等问题,主要为晴空条件下的LST获取以及后续全天候重构提供理论和评价基础。相关文献:Yaping Mo et. al, 2021 等 26 篇文献
被动微波地表温度反演与云下全天候观测
本组以被动微波亮温和微波多频、多极化观测为核心,研究微波穿云观测条件下的地表温度及相关地表参数反演。文献涉及物理模型、统计算法、神经网络式反演、微波发射率和土壤湿度影响,以及Ka波段、AMSR-E等传感器应用,同时关注微波产品空间分辨率较粗和反演精度有限等问题。相关文献:L. Jones et. al, 2010 等 16 篇文献
基于时空规律与辅助变量的热红外LST缺测重构
本组聚焦热红外观测受云污染、轨道缺测或时间断裂后的时空重构,主要利用邻域空间信息、时间序列、年度温度周期、地形植被等辅助变量和有效晴空观测进行插值或模式化估算。研究重点是保持LST的空间格局、季节周期和短期变化,并形成区域或全球尺度的无云、连续或近无缝产品。相关文献:Yueli Li et. al, 2023 等 20 篇文献
机器学习与深度学习驱动的全天候LST估算
本组以随机森林、XGBoost、CatBoost、卷积神经网络、深度融合网络等数据驱动模型为主要方法,学习热红外、微波、光学、雷达及环境辅助变量与LST之间的非线性关系。文献重点解决全天候和昼间全天候估算、云区恢复、全球或高分辨率产品生成,以及训练样本、云况、昼夜差异和模型泛化能力等问题。相关文献:Penghai Wu et. al, 2022 等 13 篇文献
多源遥感时空融合与高时空分辨率全天候LST生成
本组强调不同传感器、不同空间和时间尺度数据之间的协同利用,包括热红外与被动微波、极轨与静止卫星、Landsat与MODIS、卫星与再分析资料的时空融合。研究目标是同时改善LST的空间细节、时间连续性、云下覆盖和近实时能力,并通过统计融合、物理融合、同化或深度网络保持多源数据的一致性。相关文献:Shengyue Dong et. al, 2022 等 15 篇文献
再分析、陆面模式与能量平衡约束的全天候重构
本组以再分析资料、陆面模式、天气模式、能量平衡和地表过程约束为主要信息来源,侧重构建小时级、日尺度或约1 km空间分辨率的连续全天候LST。其核心特征是通过物理过程、地表能量收支和大气环境变量弥补云下观测缺失,强调温度场的物理一致性、时序连续性和跨天气条件适用性。相关文献:Jianan Yan et. al, 2023 等 5 篇文献
全天候LST综合产品构建、验证评估与应用
本组面向全天候LST的产品化、综合框架和应用验证,关注区域至全球尺度产品的构建、精度评价、稳定性分析及下游应用。文献综合利用晴空热红外、微波、再分析、地面站点、能量平衡和机器学习信息,并考察晴空、云天、不同下垫面及水文、热环境和辐射应用场景下的产品可靠性。相关文献:Xuepeng Zhang et. al, 2024 等 8 篇文献