本次是使用Landat8 TIRS遙感影像圖，基于大氣校正法來反演地表溫度。

1.數據下載：

這里就不在贅述，可以參考[Landsat系列衛星介紹及影像下載]http://www.lxweimin.com/p/cd7f97ef3c3d "Landsat系列衛星介紹及影像下載")這篇文章。

本次通過地理空間數據云網站下載數據如下，這里需要將下載的遙感圖像的中心坐標記錄好，后面會用到：

2.數據加載及分析：

• 數據加載：
  打開ENVI軟件，加載下載得到的數據，這里需要注意的是，加載的是LC08_L1TP_118038_20170824_20170912_01_T1_MTL.txt這類的txt文件，該文件存儲了遙感數據的元數據。

• 圖像輻射定標：
  在Toolbox工具箱中，選擇【Radiometric Correction→Radiometric Calibration】工具，在對話框中，選擇數據最后以Thermal結尾的數據，單擊【Spectral Subset】選擇Thermal Infrared 1 （10.9000），點擊OK。

在彈出的Radiometric Calibration對話框中，選擇Calibration Type（定標類型）為radiance（輻射亮度值），其他參數保持默認，選擇輸出路徑，單擊OK。

• 地表比輻射率計算：
  首先計算NDVI，在Toolbox工具箱中，選擇【Spectral→Vegetation→NDVI】工具，在彈出的對話框中選擇第一個文件，點擊OK。

然后在彈出的NDVI Calculaton parameters對話框中，，選擇NDVI計算波段（Red：4，NearIR：5），然后選擇文件輸出路徑。

第二步計算植被覆蓋度。在Toolbox工具箱中，選擇【Band Algebra→Band Math】工具，在Band Math對話框中輸入公式(b1 gt 0.7)*1+(b1 lt 0.05)*0+(b1 ge 0.05 and b1 le 0.7)*((b1-0.05)/(0.7-0.05))，點擊OK。

在Variables to Bands Pairings對話框中，將b1設置為NDVI，選擇輸出路徑，得到植被覆蓋度圖像。

第三步就是計算地表比輻射率。在Toolbox工具箱中，選擇【Band Algebra→Band Math】工具，在Band Math對話框中輸入公式0.004*b1+0.986，點擊OK。

在Variables to Bands Pairings對話框中，將b1設置為上一步得到的植被覆蓋度圖像，選擇輸出路徑，得到地表比輻射率圖像。

• 黑體輻射亮度計算
  此時需要先獲得一些大氣剖面參數，這些就需要在NASA公布的網站上輸入遙感數據信息進行計算得到。
  打開網站之后，輸入如下信息（這里因為我們沒有關于氣壓、溫度、相對濕度這些地表參數，因此結果是基于模型計算得到的），點擊下方的計算按鈕，就可以得到計算結果，我們只需要用到結果里面的三個數值（大氣在熱紅外波段的透視率、大氣向上輻射亮度、大氣向下輻射亮度）。
  其中的成像時間可以從*_MTL.txt元數據文件中獲得,為 DATE_ACQUIRED和SCENE_CENTER_TIME的值。

在Toolbox工具箱中，選擇【Band Algebra→Band Math】工具，在Band Math對話框中輸入公式(b2-5.19-0.41*(1-b1)*7.34)/(0.41*b1)（這里需要根據NASA返回的結果值進行替換），其中b1為地表比輻射率圖像，b2為Band10輻射亮度圖像，選擇輸出路徑，得到黑體輻射亮度圖像。

• 地表溫度計算
  在Toolbox工具箱中，選擇【Band Algebra→Band Math】工具，在Band Math對話框中輸入公式(1321.0789)/alog(774.8853/b1+1)-273（1321.0789和774.8853這兩個數值可以在*_MTL.txt元數據文件中獲得, 分別對應K1_CONSTANT_BAND_10和 K2_CONSTANT_BAND_10的值），其中b1為上一步計算得到的黑體輻射亮度圖像，選擇輸出路徑，得到地表溫度圖像。

3.數據可視化及導出：

在圖層管理器中選擇上一步計算得到的地表溫度圖像圖層，單擊右鍵，在彈出的菜單中選擇【Raster Color Slices】，可以將得到的溫度結果進行渲染（也可以根據需要進行區間劃分），其中溫度較高區域為工業區域，結果如下：

也可以根據需要進行區間劃分，可以看到大部分區域的溫度集中在35-45℃，得到如下結果：

通過查詢得到2017-08-24這天的上海溫度為36℃/29℃（需要注意的是遙感圖像成像時間2:25為格林威治時間，因此換成北京時間為10:25），可以看出反演結果有一定的參考價值。

在菜單欄中選擇【File→Save As→Save As...(ENVI、NITF、TIFF、DTED)】,將得到的地表溫度圖像保存為TIFF格式，可以在ArcGIS中根據需要做進一步的分析。

Reference：
《ENVI遙感圖像處理方法（第二版）》