Určení teploty vodní hladiny z družicových dat.

• Thesis title in Czech: Určení teploty vodní hladiny z družicových dat.
• Thesis title in English: Skin surface water temperatures determination in selected lakes and reservoirs from satellite data
• Key words: teplota vodní hladiny, intenzita záření, TIR, metoda dělených oken
• English key words: Surface temperature, lakes, split-window coefficients
• Academic year of topic announcement: 2016/2017
• Thesis type: diploma thesis
• Thesis language: čeština
• Department: Department of Applied Geoinformatics and Cartography (31-370)
• Supervisor: doc. Ing. Jan Kolář, CSc.
• Author: hidden - assigned by the advisor, waiting for guarantor's approval
• Date of registration: 07.08.2017
• Date of assignment: 07.08.2017
• Date of electronic submission: 27.11.2017
• Date of proceeded defence: 01.02.2018
• Opponents: Ing. Lukáš Brodský, Ph.D.

Preliminary scope of work

Stanovení povrchové teploty je jedním ze spolehlivých způsobů využití dálkového průzkumu. Dálkové určení teploty je založeno na měření energie vyzařované ze zemským povrchem ve spektrální oblasti vlnových délek 8-14 μm. S využitím Planckova zákona se z naměřené hodnoty intenzity tepelného infračerveného záření vypočte hodnota jasové teploty (BT) nad atmosférou (TOA). V případě vnitrozemských vodních útvarů, jako jsou velké jezera, se k odvození teploty povrchu (ST) vodní hladiny používá technika děleného okna. Metoda používá rozdíl mezi dvěma teplotními kanály k odstranění vlivu atmosférického útlumu. Přesnost výsledné teploty povrchu ST závisí na koeficientech děleného okna.
Hlavním cílem této práce je sestavit metodický postup pro nalezení souboru optimalizovaných koeficientů dělených oken, individuálně naladěných pro regionální atmosférické podmínky vybraných vnitrozemských vodních útvarů. Tyto koeficienty lze odvodit regresí družicových měření z vhodných satelitních snímačů na sérii měření teploty bóje in situ. Kritériem pro výběr vodních ploch bude jejich plocha a tvar, jakož i dostupnost hodnot in situ měření teploty vodní hladiny.

Preliminary scope of work in English

Surface temperature is one of the reliable measurement using remote sensing. Remote sensing of the temperature is based on recording the emitted radiation from earth surface in the spectral domain of 8–14 μm. Inverse Planck’s law is applied to convert the emitted radiance recorded in the thermal infrared region to Top Of Atmosphere (TOA) Brightness Temperatures (BT). In the case of inland water bodies like large lakes, the most common approach to derive the Surface Temperature (ST) from the brightness temperatures is the split-window technique. The method takes a difference between two thermal channels as a measure of atmospheric attenuation. The accuracy of the derived ST depends on the split-window coeficients.
The primary goal of this work is to develop a methodology for deriving a set of optimized split-window coefficients, individually tuned for the regional atmospheric conditions of selected inland water bodies. These coefficients can be derived by regression of the satellite measurements from suitable satellite sensors to a series of in situ buoy temperature measurements. The surface area and shape of the lakes as well as the availability of the in situ data will be the primary selection criteria.