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《新幾何光學(xué)核驅(qū)動BRDF模型反演地表反照率的算法_楊華》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第6卷第4期遙感學(xué)報Vol.6,No.42002年7月JOURNALOFREMOTESENSINGJuly,2002文章編號:1007-4619(2002)04-0246-06新幾何光學(xué)核驅(qū)動BRDF模型反演地表反照率的算法11,22楊華,李小文,高峰(1.北京師范大學(xué)遙感與GIS研究中心,資源與環(huán)境科學(xué)系,北京100875;北京市重點實驗室,環(huán)境遙感與數(shù)字城市,北京100875,2.DepartmentofGeographyandCenterforRemoteSensing,BostonUniversity,BostonMA02215USA)摘要:MODIS的反照率和二向反射產(chǎn)品由基于核驅(qū)動
2、模型的AMBRALS程序提供。目前AMBRALS算法系統(tǒng)中所用的描述幾何光學(xué)散射的核為LiSparseR核。新提出的一個幾何光學(xué)核—LiTransit核兼有LiSparse核向LiDense核過渡的優(yōu)點,比LiSparseR核更符合幾何光學(xué)模型的基本原理。驗證結(jié)果表明:與LiSparseR核比較,RossThick—LiTransit的核組合更能反映直入扇出反照率隨太陽天頂角變化的趨勢。因此在下一代的AM-BRALS算法系統(tǒng)中,將用新的LiTransit核取代LiSparseR核。目前AMBRALS算法系統(tǒng)為了快速處理每天大量的數(shù)據(jù),用多項式擬合核的半球積分。因此,為了替換LiSparseR核
3、,同時又不影響整個算法的系統(tǒng)性,本文研究了LiTransit核的多項式擬合。結(jié)果表明:擬合的多項式與核半球積分的相關(guān)性很好。關(guān)鍵詞:反照率;核驅(qū)動模型;LiTransit核;MODIS;AMBRALS中圖分類號:TP701文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A時,地表的反照率可以用扇入扇出反照率很好地刻1引言畫。直入扇出反照率與扇入扇出反照率都是理想情況下的定義,自然條件下描述地表的真實反照率需陸地地表反照率(Albedo)是一個廣泛應(yīng)用于要對這兩種反照率進(jìn)行組合。地表能量平衡、中長期天氣預(yù)測和全球變化研究的近年來,在遙感數(shù)據(jù)處理中,BRDF和反照率研[1]重要參數(shù),定義為地表向各個方向反射的全部光究得到了很大程度的
4、重視。如上所述,地表反照率通量與總?cè)肷涔馔康谋?。過去,只有單一角度的是BRDF的半球空間積分,它的反演依賴于BRDF遙感數(shù)據(jù),從這些數(shù)據(jù)中反演反照率,常常假定地表的精度。因此關(guān)于描述BRDF與地表結(jié)構(gòu)和光學(xué)為郎伯反射,Kimes的研究認(rèn)為這種假設(shè)會引起高特性的模型研究也很多。半經(jīng)驗?zāi)Ｐ陀捎谄浜啙崱2]達(dá)45%的誤差?，F(xiàn)在發(fā)展的多角度遙感提供了快速,并抓住了影響B(tài)RDF的主要因子,而且有一地表不同方向的反射,考慮到反射的方向性特征可定的物理意義,被廣泛應(yīng)用于批量處理數(shù)據(jù)的算法以更準(zhǔn)確地推算反照率。這樣就要用到描述地表方中,尤其是核驅(qū)動模型。BRDF核驅(qū)動模型的每一向反射的二向反射函數(shù)(BRD
5、F)。根據(jù)反照率的定個核都有其物理意義,并代表了地表散射的一個主義,二向反射函數(shù)對于觀測方向在半球空間的積分要類型。如反映體散射的RossThick(羅斯厚層)核,就得到了直入扇出反照率,也稱方向一半球反照率。RossThin(羅斯薄層)核,反映幾何光學(xué)散射的若天空晴朗無云,則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]真實反照率。直入扇出反照率是太陽天頂角的函反映各向同性散射的核等。這三個核的組合可以數(shù),在光線入射方向的半球空間積分就得到扇入扇反映地表散射的三種主要類型,反映地表反射方向出反照率,也稱雙半球反照率。陰天或天空光均勻特征的主要
6、特征,對BRDF的描述比較精確,由此對收稿日期:2001-06-26;修訂日期:2001-09-06基金項目:國家重點基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃項目(G20000779),國家自然科學(xué)基金項目(40171068)。作者簡介:楊華(1971—),女,副教授,1999年畢業(yè)于中國地質(zhì)大學(xué)(北京)應(yīng)用地球物理專業(yè)?，F(xiàn)在北京師范大學(xué)資源與環(huán)境科學(xué)系、遙感與GIS研究中心從事遙感基礎(chǔ)研究工作,己發(fā)表文章多篇。第4期楊華等:新幾何光學(xué)核驅(qū)動BRDF模型反演地表反照率的算法247反照率的反演也有優(yōu)勢。性組合,簡潔、高速,反演解析解,數(shù)據(jù)擬合能力強(qiáng),二向反射函數(shù)和反照率的計算都需要多角度的這對于大批量數(shù)據(jù)處理的過程來說
7、是具有極其巨大遙感數(shù)據(jù)。近年來,多角度遙感的發(fā)展也很快。有的優(yōu)勢的。同時,模型中每一個核都有一定的物理以Deering使用的PARABOLA儀器為典型的地面測意義,這使得我們在外推模型到?jīng)]有觀測數(shù)據(jù)的方量,有以ASAS、POLDER模擬器為代表的航空觀測,向時,有希望能夠解釋和控制外推的結(jié)果。以及越來越多的星載多角度傳感器,美國發(fā)射的2.2LiSparseR核與LiTransit核的比較EOS(地
