[发明专利]月球表面反射率遥感反演方法

说明书

技术领域：

本发明涉及一种月球表面反射率遥感反演方法，属遥感技术和测绘学领域。

背景技术：

目标波谱特性(包括反射率)的研究是遥感器工作参数选择、遥感试验策划、目标特征信息提取和遥感图像处理分析等工作的必要依据和基础。月球表面反射率也是进行月球表面邻坡反射辐射计算必须的参数。利用月球遥感数据进行月球表面反射率逐点反演计算，由于月球和地球环境的差异，本项技术与常规地面反射率遥感反演有明显的不同，对于人类无法使用仪器进行逐点实测的天体(包括月球)遥感探测有重要意义。

本项发明是基于数字高程模型(DEM，digital elevation model)数据和月球表面遥感图像，进行月球表面反射率逐点反演。本文的月球表面反射率遥感反演研究属原创性研究，有关文献无相关报道。

发明内容：

本发明的目的在于填补现有技术存在的空白，提供月球表面反射率遥感反演方法。

为达到上述发明目的，本发明的构思是：

本发明是基于DEM数据和月球表面遥感图像，进行月球表面反射率的逐点反演：首先利用与遥感图像匹配的DEM和太阳方位参数(包括太阳高度角和方位角)进行遥感图像的阴影判断，将月球表面遥感图像的像元分为两类，非阴影像元和阴影像元，并分别对其采用不同的方法进行反射率反演。对于非阴影像元，通过反复迭代计算太阳直射光照度和邻坡反射辐射照度来反演反射率，阴影像元利用邻坡反射辐射照度来反演反射率。

根据上述的发明构思，本发明采用的技术方案如下：

一种月球表面反射率遥感反演方法，其特征在于具体操作步骤如下：

1)月球遥感数字图像与数字高程模型DEM数据的获取与匹配；

2)月球遥感图像的阴影判断；

3)非阴影像元的反射率反演；

4)阴影像元的反射率反演。

上述步骤3)非阴影像元的反射率反演的步骤如下：

在月球表面遥感图像中，非阴影像元的遥感值由两部分组成——太阳直射光辐射遥感分量和邻坡反射辐射遥感分量，即DN_ii＝DN_sij+DN_rij；非阴影像元的反射率采用迭代算法来反演计算，并逐步逼近其真值：

(1)假设月表遥感图像的非阴影像元仅获得直射光DN_ij＝DN_sij：由于非阴影像元上太阳直射光照度大大的高于邻坡反射辐射照度，所以首先可以假设非阴影像元仅获得太阳直射光照度，不考虑邻坡反射辐射。

(2)计算直射光地形改正系数F_ij，求水平面上的遥感值DNsij′=DNsij/Fij;]]>

直射光地形改正系数F_ij根据公式F_ij＝1-tgα_ijctgθ_ijcosω_ij求得，其中α_ij为像元坡角；θ_ij为太阳高度角；ω_ij是像元坡向角A_ij与太阳方位角AL_ij之差的绝对值，α_ij和A_ij可从相应的DEM中获得；θ_ij和AL_ij可根据遥感图像中星下点的信息计算得到；