ECOSTRESS Level-2地表温度和发射率产品的验证与质量评估

空间站生态系统星载热辐射计实验（ECOSTRESS）于2018年6月29日发射至国际空间站（ISS），目前提供来自太空可用的最高空间分辨率热红外（TIR）数据（38 m \, \, 69 m）。在本研究中，我们在全球14个站点对 ECOSTRESS Level-2 地表温度（LST）和发射率产品进行了验证，达到了 Stage-1 状态。推荐采用两种主要方法来验证 LST 数据：基于温度（T-based）和基于辐射度（R-based）的方法。基于温度的方法需要与卫星过轨同步的校准后地表出射辐射测量值。相比之下，基于辐射度的方法使用包含外部大气廓线和地表发射率先验知识的辐射闭合模拟。使用这些标准方法，我们验证了2018年8月1日至2020年3月31日期间的1139次 ECOSTRESS 晴空观测。对于 LST，结果显示与地面测量结果高度一致，在所有站点上的平均均方根误差（RMSE）为 1. 07 K，平均绝对误差（MAE）为 0. 40 K，且 r^2>0. 988。然而，在低于 295 K 的温度下发现了约 0. 75 K 的冷偏差，这与定标问题有关，将在未来的数据重处理中予以解决。反演发射率与实验室光谱的对比显示，所有波段的平均 RMSE 为 0. 023（2. 3%）。随着 Terra 上的先进星载热辐射与反射辐射计（ASTER）于2023年退役，ECOSTRESS 数据的多光谱和高空间分辨率特性可作为美国国家航空航天局（NASA）预计于2026年发射的地表生物学与地质学（SBG）指定可观测目标的先导。