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Projekt:FE Auswerteverfahren 1/Oberflächentemperaturen/Becker 1995

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Becker, F.; Li, Z.-L. (Artikel)

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Surface Temperature and Emissivity at Various Scales: Definition, Measurement and Related Problems. Remote Sensing Reviews, 1995, Vol. 12, 225-253

Im Artikel werden zunächst verschiedene Definitionen der Oberflächentemperatur diskutiert. Dabei wird zum einen auf die thermodynamische Temperatur eingegangen, welche die Temperatur ist, die ein Körper, der sich im thermischen Gleichgewicht befindet, besitzt. Als zweite Temperatur wird die Strahlungstemperatur beschrieben. Diese wird mittels der vom Körper emitierten Strahlung definiert. Für homogene und isotherme Oberflächen sind die beiden Temperaturen gleich. Aus diesem Grunde können auch Radiometer genutzt werden um eine Oberflächentemperatur zu messen, die in der Wärmegleichung eingebaut werden kann. Aufgrund der inhomogenen und nichtisothermen Oberflächen wird im Artikel nochmals neu die Strahlungstemperatur und des weiteren noch die radiometrische Temperatur definiert. Des Weiteren werden die Bezierhungen zwischen der Strahlungstemperatur und der Strahlung sowie dem fühlbaren Wärmestrom erläutert. Es wird erläutert, dass die gemessene Temperatur sowohl von der Verteilung der Oberflächentemperatur und der Emissivität im Pixel abhängt als auch von dem zur Messung genutzten Kanal. Um nun die Strahlungstemperatur aus den gemessenen Werten bestimmen zu können ist es notwendig die Oberflächentemperatur und die Emissivität der Oberfläche von der Strahlung zu trennen. Zu diesem Zweck werden im Artikel verschiedene Ansätze geliefert. Zur Bestimmung der Emissivität wird die TISI (Temperature-Independent Spectral Indices) vorgestellt. Ist diese Bestimmt, so kann die Oberflächentemperatur mit Hilfe von split-window Ansätzen ermittelt werden. Auch hierfür wird ein neuer Allgorithmus, welcher sowohl die Emissivität der Oberflächen als auch die Schwankungen des Wasserdampfgehaltes in der Atmosphäre berücksichtig, vorgestellt. Abschließend wird noch eine Fehlerschätzung der verschiedenen Ansätze geliefert.