熱紅外遙感

所有的物質，只要其溫度超過絕對零度，就會不斷發射紅外能量。常溫的地表物體發射的紅外能量主要在大於3μm的中遠紅外區，是熱輻射。它不僅與物質的表面狀態有關，而且是物質內部組成和溫度的函數。在大氣傳輸過程中，它能通過3-5μm和8-14μm兩個窗口。熱紅外遙感就是利用星載或機載感測器收集、記錄地物的這種熱紅外信息，並利用這種熱紅外信息來識別地物和反演地表參數如溫度、濕度和熱慣量等。

熱紅外遙感對研究全球能量變換和可持續發展具有重要的意義，在地表溫度反演、城市熱島效應、林火監測、旱災監測、探礦、探地熱，岩溶區探水等領域都有很廣泛的研究。

（1）林火監測

目前遙感監測火災的主要利用NOAA/AVHRR和MODIS影像，原理是高溫點在中紅外波段的輻射能量比熱紅外波段大，中紅外比熱紅外對高溫點的反映更敏感，方法主要有三種：固定閾值法、臨近像元分析法、溫度結合植被指數的方法。林火監測的難點是混合像元的判斷和明火區與悶燒區的區別，另外火點信息、煙塵光學厚度、燒痕面積等火災相關參數的提取及火災的預警也是研究的熱點。

（2）地表溫度反演

地表溫度與土壤溫度、近地氣溫、光合作用、蒸散發、風形成、火災危險等都有直接的關係，是地表能量平衡的重要參數，也是資源環境動態變化的主要影響因素，地表溫度遙感已經成為遙感地學分析的一個重要研究領域。目前用於地表溫度反演的方法主要有單窗演演算法、劈窗演演算法、多通道和多角度演演算法。單窗演演算法是只利用一個熱紅外通道反演地表溫度的方法，最初是根據Landsat TM6波段來設計的，後來又有了普適性的單通道演演算法，適用於幾乎所有的熱紅外波段。劈窗演演算法是利用相鄰的兩個熱紅外通道來進行地表溫度反演的方法，是目前為止發展最為成熟的地表溫度反演演演算法，在國際上已經公開發表了十幾種劈窗演演算法。多通道演演算法是隨著多通道感測器的發展而發展起來的，比較有代表性的是Wan and Li的演演算法，利用MODIS的多波段特點，研究設計了可以同時反演地表溫度和比輻射率的方法，用於NASA標準地表溫度產品的生產。