[发明专利]一种基于单窗算法下的无人机红外水面测温精度校正方法

权利要求书

1.一种基于单窗算法下的无人机红外水面测温精度校正方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)通过无人机上搭载的红外热像仪进行水域水面温度的瞬时测量；

(2)在红外热像仪镜头前加置10.4-12.5um的滤光片，用以获取该波段下的红外辐射通道；

(3)建立起大气校正模型：

T_s＝{a·(C+D-1)+[b·(C+D)+c]·T_r-D·T_a}/C

其中T_S为水面反演温度，a，b，c为相关系数，C＝ε·τ，ε为水面发射率，τ为大气透过率，D＝(1-ε)·[1+(1-ε)·τ]，T_r为红外热像仪测得温度，T_a为大气平均作用温度；

(4)将步骤(3)中参数C，D，a，b，c、大气平均作用温度T_a及红外热像仪获得的温度T_r输入大气校正模型中，反演出水面温度T_s；

(5)利用真实水面温度T₀与步骤(4)中反演出的温度T_S建立线性回归，修改确立大气校正模型a，b，c的参数，使其反演T_S达到真实温度T₀。

2.根据权利要求1所述的一种基于单窗算法下的无人机红外水面测温精度校正方法，其特征在于，所述水面发射率可用下式进行估算：

其中υ，θ分别为水体介电常数和红外热像仪的入射角。

3.根据权利要求2所述的一种基于单窗算法下的无人机红外水面测温精度校正方法，其特征在于，大气透过率τ利用大气实时温度t以及地面到无人机的高度Z的大气含水量w进行计算：

τ＝0.974290-0.08007w，w＝0.4-1.6

τ＝1.031412-0.11536w，w＝1.6-3.0，其中

τ＝0.982007-0.09611w，w＝0.4-1.6

τ＝1.053710-0.14142w，w＝1.6-3.0，其中t＜18℃。

4.根据权利要求3所述的一种基于单窗算法下的无人机红外水面测温精度校正方法，其特征在于，大气平均作用温度的计算模型如下：

其中w为地面到无人机上红外热像仪高度Z的大气水分总含量，T_z为高程为Z处的大气温度，z为从0到无人机高度Z中间的实时高度，w(z，Z)代表z到无人机高度Z之间的大气水分含量。

5.根据权利要求4所述的一种基于单窗算法下的无人机红外水面测温精度校正方法，其特征在于，所述水域包括水库、湖泊、近海岸水域。

6.根据权利要求5所述的一种基于单窗算法下的无人机红外水面测温精度校正方法，其特征在于，所述真实水面温度T₀为在无人机航拍测温的同时，通过船只走航进行实测获得。