《城市遥感:原理、方法和应用》重要内容

热红外影像记录了地物的热辐射特性，它依赖于地物的昼夜辐射能量成像，白天、夜间均能成像。

热红外影像记录了地物辐射温度分布，用色调的变化描述了地物的热反差。一般来说，热红外影像(正片)上的浅色调代表强辐射体，表明其表面温度高；深色调代表弱辐射体，表明其表面温度低。由于热扩散作用，热红外影像反映目标的信息往往偏大，且边界不清晰。热红外影像中水的信息与其他陆地景物明显不同，对环境中水分含量等信息反演敏感。

一般地物白天受太阳辐射温度较高，呈暖色调；夜间物质散热，温度较低，呈冷色调，土壤和岩石尤为明显。

城市中的道路、停车场等人工铺设地物吸热快，白天比周围区域的温度更高，夜里散热较慢，仍保持比周围区域温度高，因此在昼夜热红外影像上都显得比周围区域更亮。

水体的比热容和热惯量大，对红外波段几乎全部吸收，自身辐射发射率高，以及水体内部以热对流方式传递温度等特点，使水体表面温度较为均一，昼夜温度变化慢而小。白天，水热容量大、升温慢，比周围土壤岩石温度低，呈暗色调；夜间，水的热量散失慢，比周围土壤岩石温度高，呈浅色调。水体可作为判断热红外成像时间的可靠标志，如果水体具有比邻近地物较暖的标记，成像时间为夜间；反之，为白天。

树木等植被的辐射温度较高，夜间热红外影像呈现暖色调。白天植被虽然受阳光照射，但是因为水分蒸腾作用降低了叶面的温度，使植被较周围土壤温度低，因此在热红外影像上较周围地物的色调暗。但针叶林略有例外，这是由于针叶林树冠的合成发射率高。(www.xing528.com)

城市的航空热红外影像在白天的影像特征类似于光学航空遥感影像，热建筑物呈现亮白色，道路呈浅灰色，水体呈黑色。图4-8是美国亚特兰大昼夜热红外影像。夜间影像中，水体呈现亮白色，整体温差明显减小；建筑群中尽管由于局地“热岛”效应色调较亮，但是无阴影，无立体感，温度差异显著减弱；沥青街道由于白天吸热多，夜间仍保留较多余热而显得更为明显。

图4-8　美国亚特兰大昼夜热红外遥感影像

城市遥感中，热红外遥感影像有着广泛的应用(赵英时等，2012)。环境污染检测方面，烟尘物质影响探测器记录，影像上形成冷异常；油污染的油膜辐射率低于水面而呈现冷异常；工业热流、热管道以及建筑物的热泄露、污水热异常、城市热岛效应等热污染也能在热红外影像上呈现。