BRDF模型對(duì)遙感定量反演的影響研究.pdf

1、BRDF模型的研究是多角度遙感資料定量解譯的理論基礎(chǔ)，可以更精確地反演植被冠層更豐富的結(jié)構(gòu)參數(shù)。本文主要研究衛(wèi)星有角度觀測(cè)時(shí)BRDF對(duì)反射率的影響大小;對(duì)比分析了考慮BRDF的反射率與不考慮BRDF的反射率進(jìn)行葉面積指數(shù)(LAI)反演結(jié)果的差別，為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。
　　在詳細(xì)分析BRDF模型算法機(jī)制的基礎(chǔ)上，確定了BRDF模型的選擇規(guī)則:對(duì)于地形起伏的情況，采用幾何光學(xué)模型;對(duì)于地勢(shì)平坦的情況，選用輻射傳輸模型或GORT混合

2、模型;對(duì)于BRDF決定性因素不清的混合像元，選擇半經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀?br>　　通過對(duì)MODIS數(shù)據(jù)的分析與處理，將圖像分出三種地類，即人造地物、森林和水體，在此基礎(chǔ)上討論了MODIS數(shù)據(jù)的BRDF特征，可知在不同的觀測(cè)方向，三種地類的反射率都是隨著觀測(cè)天頂角的增加而增加;地物的“熱點(diǎn)”出現(xiàn)在觀測(cè)角與太陽(yáng)同側(cè)，即后向散射方向;可見光波段的光譜變化顯著，近紅外波段的反射率受角度的影響較小;不同類別的BRDF特征存在一定的差異，森林的碗邊效應(yīng)表現(xiàn)的

3、比較明顯，而水體在可見光波段的鏡面反射明顯高于其他地類，人造地物在可見光各個(gè)波段的反射率要高于其他地類，說明人造地物內(nèi)部的非均一性較高;由此可以證明多角度觀測(cè)可以帶來更多關(guān)于地表三維的信息。
　　對(duì)經(jīng)過處理的MODIS圖像，分別用考慮BRDF的反射率圖像和不考慮BRDF的反射率圖像進(jìn)行LAI的反演。對(duì)5SCALE模型進(jìn)行敏感性分析，確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入?yún)?shù)，并且引入了土壤反射指數(shù)替代模型中較難確定的土壤背景反射率參數(shù)，將反演結(jié)果與實(shí)

4、測(cè)LAI數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。結(jié)果表明，用考慮BRDF的反射率反演的LAI值與實(shí)測(cè)的LAI擬合效果更好，這是因?yàn)榭紤]BRDF的反射率消除了地面反射率各向異性的影響，使其更接近地面實(shí)際情況，以上的結(jié)果也可以說明考慮BRDF影響是必要的。無論是用考慮BRDF的反射率和還是不考慮BRDF的反射率反演LAI，當(dāng)LAI＜3時(shí)，反演的LAI與實(shí)測(cè)的LAI比較一致，相差不大;但當(dāng)LAI＞3時(shí)，反演的LAI誤差比較大，其原因可能是LAI＞3時(shí)冠層反射率對(duì)LAI