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《新几何光学核驱动BRDF模型反演地表反照率的算法_杨华》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第6卷第4期遥感学报Vol.6,No.42002年7月JOURNALOFREMOTESENSINGJuly,2002文章编号:1007-4619(2002)04-0246-06新几何光学核驱动BRDF模型反演地表反照率的算法11,22杨华,李小文,高峰(1.北京师范大学遥感与GIS研究中心,资源与环境科学系,北京100875;北京市重点实验室,环境遥感与数字城市,北京100875,2.DepartmentofGeographyandCenterforRemoteSensing,BostonUniversity,BostonMA02215USA)摘要:MODIS的反照率和二向反射产品由基于核驱动
2、模型的AMBRALS程序提供。目前AMBRALS算法系统中所用的描述几何光学散射的核为LiSparseR核。新提出的一个几何光学核—LiTransit核兼有LiSparse核向LiDense核过渡的优点,比LiSparseR核更符合几何光学模型的基本原理。验证结果表明:与LiSparseR核比较,RossThick—LiTransit的核组合更能反映直入扇出反照率随太阳天顶角变化的趋势。因此在下一代的AM-BRALS算法系统中,将用新的LiTransit核取代LiSparseR核。目前AMBRALS算法系统为了快速处理每天大量的数据,用多项式拟合核的半球积分。因此,为了替换LiSparseR核
3、,同时又不影响整个算法的系统性,本文研究了LiTransit核的多项式拟合。结果表明:拟合的多项式与核半球积分的相关性很好。关键词:反照率;核驱动模型;LiTransit核;MODIS;AMBRALS中图分类号:TP701文献标识码:A时,地表的反照率可以用扇入扇出反照率很好地刻1引言画。直入扇出反照率与扇入扇出反照率都是理想情况下的定义,自然条件下描述地表的真实反照率需陆地地表反照率(Albedo)是一个广泛应用于要对这两种反照率进行组合。地表能量平衡、中长期天气预测和全球变化研究的近年来,在遥感数据处理中,BRDF和反照率研[1]重要参数,定义为地表向各个方向反射的全部光究得到了很大程度的
4、重视。如上所述,地表反照率通量与总入射光通量的比。过去,只有单一角度的是BRDF的半球空间积分,它的反演依赖于BRDF遥感数据,从这些数据中反演反照率,常常假定地表的精度。因此关于描述BRDF与地表结构和光学为郎伯反射,Kimes的研究认为这种假设会引起高特性的模型研究也很多。半经验模型由于其简洁、[2]达45%的误差。现在发展的多角度遥感提供了快速,并抓住了影响BRDF的主要因子,而且有一地表不同方向的反射,考虑到反射的方向性特征可定的物理意义,被广泛应用于批量处理数据的算法以更准确地推算反照率。这样就要用到描述地表方中,尤其是核驱动模型。BRDF核驱动模型的每一向反射的二向反射函数(BRD
5、F)。根据反照率的定个核都有其物理意义,并代表了地表散射的一个主义,二向反射函数对于观测方向在半球空间的积分要类型。如反映体散射的RossThick(罗斯厚层)核,就得到了直入扇出反照率,也称方向一半球反照率。RossThin(罗斯薄层)核,反映几何光学散射的若天空晴朗无云,则直入扇出反照率可近似地表的LiSparse(李氏稀疏)核,LiDense(李氏致密)核以及[3]真实反照率。直入扇出反照率是太阳天顶角的函反映各向同性散射的核等。这三个核的组合可以数,在光线入射方向的半球空间积分就得到扇入扇反映地表散射的三种主要类型,反映地表反射方向出反照率,也称双半球反照率。阴天或天空光均匀特征的主要
6、特征,对BRDF的描述比较精确,由此对收稿日期:2001-06-26;修订日期:2001-09-06基金项目:国家重点基础研究发展规划项目(G20000779),国家自然科学基金项目(40171068)。作者简介:杨华(1971—),女,副教授,1999年毕业于中国地质大学(北京)应用地球物理专业。现在北京师范大学资源与环境科学系、遥感与GIS研究中心从事遥感基础研究工作,己发表文章多篇。第4期杨华等:新几何光学核驱动BRDF模型反演地表反照率的算法247反照率的反演也有优势。性组合,简洁、高速,反演解析解,数据拟合能力强,二向反射函数和反照率的计算都需要多角度的这对于大批量数据处理的过程来说
7、是具有极其巨大遥感数据。近年来,多角度遥感的发展也很快。有的优势的。同时,模型中每一个核都有一定的物理以Deering使用的PARABOLA仪器为典型的地面测意义,这使得我们在外推模型到没有观测数据的方量,有以ASAS、POLDER模拟器为代表的航空观测,向时,有希望能够解释和控制外推的结果。以及越来越多的星载多角度传感器,美国发射的2.2LiSparseR核与LiTransit核的比较EOS(地
