2011/12/14

ASTER TIR輝度温度

ASTERのTIRの輝度温度を求める方法を整理.

TIR (Band 10-14) で,DN値からとりあえず大体の温度を知りたいので輝度温度Tを求めるのだが,まずは,放射輝度Rを

R = (DN - 1) * UCC [W/m^2/str/um]
で求める.UCC (Unit Conversion Coefficients)は,バンド毎に求められている単位変換係数.実際の値はプロダクトに含まれるが,
Band 10 ... 0.006882
Band 11 ... 0.006780
Band 12 ... 0.006590
Band 13 ... 0.005693
Band 14 ... 0.005225

となっている.なお,DN=0は,データ欠損のため,DN-1をする時か,その前にDN=0を何らかの形で除外する必要がある.

放射輝度Rを用いて,輝度温度Tは,
T=K2/ln(K1/R+1)
で求めることが出来る.この時,K1とK2は,
K1 = 2hc^2/λ^5 [W/m^2/str/um]
K2 = hc/kλ [K]
であり,実際の値ははバンド毎に異なり(波長が異なるため),
Band 10 (λ=8.300) ... K1=3.00e3, K2=1.73e3
Band 11 (λ=8.650) ... K1=2.44e3, K2=1.66e3
Band 12 (λ=9.100) ... K1=1.90e3, K2=1.58e3
Band 13 (λ=10.60) ... K1=8.84e2, K2=1.35e3
Band 14 (λ=11.65) ... K1=6.42e2, K2=1.27e3
となっている.

例えば,Band 13で,DN=2640の場合,
R = ( 2640 - 1 ) * 0.005693 = 15.023827 [W/m^2/str/um]
T = 1350 / ln( 884 / 15.023827 + 1) = 329.938459616334 [K]
= 329.938459616334 - 273.15 = 56.7884596163339 [C]
となる.有効数字無視しちゃってるけどご容赦.

出展)