[发明专利]一种实现起伏地形遥感场景模拟的方法

权利要求书

1.一种实现起伏地形遥感场景模拟的方法，其特征在于：包含以下步骤：

(1)将模拟场景的时间、地理坐标、大气状况输入中等光谱分辨率大气透射率模型Modtran，从Modtran输出文件中获取水平地面上太阳直射和大气散射辐照度以及大气上行透过率、大气程辐射；

(2)输入研究区域的太阳天顶角、方位角和数字高程模型，计算坡度、坡向、太阳入射角、天空可视因子、地形可视因子和阴影区域；

(3)由水平地面上的太阳直射、大气散射辐照度和地表反射率数据，利用坡度、太阳入射角、天空可视因子、地形可视因子和阴影区域计算起伏地面上的太阳直射辐照度和大气散射辐照度，同时计算周围地物反射辐照度，这三部分组成地表接收到的总辐照度；

(4)利用地表反射率数据、大气上行透过率和大气程辐射，生成地面各点在传感器入瞳处的辐亮度数据，实现起伏地形遥感场景的精确模拟；

所述步骤(3)中起伏地面上的大气散射辐照度是利用坡度、太阳入射角、天空可视因子和阴影区域情况，由水平地面接收到大气散射辐照度转化过来，转化公式为：

其中，E_dif为起伏地面上的大气散射辐照度， 为水平地面上的大气散射辐照度，i为太阳入射角，φ_s为太阳天顶角，V_d为天空可视因子，b为阴影表征系数，处于阴影区域时为0，否则为1，k为比例系数，表征大气散射各向异性的程度；

所述步骤(4)中地面各点在传感器入瞳处的辐亮度计算按照：

l＝τ[E_dir+E_dif+E_adj]ρ/π+l_path

其中，l为地面点在传感器入瞳处的辐亮度，E_dir、E_dif和E_adj分别为起伏地面接收到的太阳直射、大气散射和周围地物反射辐照度，l_path为大气程辐射，τ为大气上行透过率，ρ为地表反射率。

2.根据权利要求1所述的一种实现起伏地形遥感场景模拟的方法，其特征在于：所述步骤(2)中，天空可视因子表示地面接收到大气散射光的比例，其值介于0～1之间，具体计算按照：

其中，V_d为天空可视因子，S为坡度，A为坡向，H为 方向上的最大天空张角， 取值0-2π。

3.根据权利要求1所述的一种实现起伏地形遥感场景模拟的方法，其特征在于：所述步骤(2)中阴影区域包括自阴影和投射阴影两部分，自阴影是指地面点处于背离太阳的坡向上，无法接收到太阳光照射；投射阴影是由于太阳光被周围地物遮挡，地面点处于阴影区域。