[发明专利]一种基于辐射度的复杂地形区域辐射传输模拟方法

权利要求书

1.一种基于辐射度的复杂地形区域辐射传输模拟方法，其特征在于包含以下步骤：

(1)输入研究区的数字高程模型，计算地表网格面元的朝向，进行数据准备；

(2)输入太阳入射位置和能量分布状况数据，计算每个地表网格面元接收到的初始太阳辐射通量密度；

(3)使用计算机图形学的方法计算地表网格面元之间的可视因子；

(4)输入地表网格面元的波谱特性数据，建立该复杂地形区域的辐射度方程；

(5)采用数值迭代的方法求解辐射度方程，得到辐射平衡后每个地表网格面元的辐射通量密度；

(6)根据传感器采样位置计算该复杂地形区域的方向反射率因子和地表面元辐亮度，实现复杂地形区域辐射传输过程的精确模拟和计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于辐射度的复杂地形区域辐射传输模拟方法，其特征在于：所述步骤(2)中，地表网格面元，以下简称面元，接收到的初始辐射通量密度(F_s)由太阳入射角度和能量和面元朝向决定，具体计算按照(以面元i为例)：

F_s(i)＝[r_s/cos(θ_s)]|n_i·s_d|a(i，d)

其中，r_s为太阳入射辐射通量密度，θ_s为太阳天顶角，n_i为面元i的法线单位向量，s_d为太阳方向单位向量，a(i，d)为该面元可以直接被太阳照射到的面积比例。

3.根据权利要求1所述的一种基于辐射度的复杂地形区域辐射传输模拟方法，其特征在于：所述步骤(3)中可视因子定义为每两个面元之间的可视面积比例，用以描述面元间能量交换的比例，面元i与面元j之间的可视因子(F_ij)表示为：

Fij=FAi-Aj=1Ai∫Ai∫AjcosθicosθjdAidAjπr2]]>

其中，θ_i和θ_j分别为面元i与面元j各自法线与两面元连线的夹角，r为两面元之间的距离，A_i为面元i的面积，A_j为面元j的面积。