[发明专利]一种基于核驱动二向反射分布函数模型的天空散射光校正方法

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种基于核驱动二向反射分布函数模型的天空散射光校正方法，属于空间信息技术领域。

二、背景技术

定量遥感是当今遥感科学的前沿领域，定量遥感基于电磁波与地物作用机理，建立众多的物理模型、半经验模型和经验模型来定量提取遥感信息。多角度遥感是定量遥感中的一个重要组成部分，其研究的核心是二向反射分布函数，在对二向反射分布函数的研究中，半经验的核驱动模型由于其简洁、快速以及具有一定的物理意义的特点，已广泛应用于对地观测的多种星载传感器的数据处理流程中。

核驱动模型在处理多角度数据时，一般假设多角度数据已经经过了大气校正，输入的多角度数据中已经校正了散射光的影响，而对于地面测量的多角度观测数据，虽然其测量一般要求尽可能在晴朗的天气下进行测量，但是其测量获得的多角度观测数据中，依然混入了一定比例的天空散射光，这些数据一般都没有对该部分散射光进行校正，散射光的混入会平滑观测地物的二向反射特性，从而影响反演的精度以及模型的进一步应用。本发明提供了一种基于核驱动模型，对混入的天空散射光进行校正的方法，提高了生成的二向反射以及反照率产品的估算精度，在改善地表反照率和植被结构产品精度等应用方面有着较好的实际意义和应用价值。

三、发明内容

1、目的：本发明目的是解决目前核驱动模型在处理混有散射光的多角度数据时，反演精度较低的缺点，提供一种对天空散射光的校正方法，提高核驱动模型的反演精度，本发明在定量遥感方面，尤其是基于多角度数据估算反照率以及植被结构参数等应用方便，具有重要的应用价值。

2、技术方案：本发明涉及一种基于核驱动二向反射分布函数模型的天空散射光校正方法，方法的具体流程如下：

首先，核驱动二向性反射函数模型可以表示为：

R(θ_i，θ_v，φ，Λ)＝f_iso(Λ)+f_vol(Λ)K_vol(θ_i，θ_v，φ)+f_geo(Λ)K_geo(θ_i，θ_v，φ)(1)

式(1)中，R(θ_i，θ_v，φ，Λ)是地物在波段Λ的二向反射分布函数，K_vol(θ_i，θ_v，φ)和K_geo(θ_i，θ_v，φ)是核驱动模型的体散射核和几何光学核，两个核为太阳天顶角θ_i、观测天顶角θ_v和它们之间的相对方位角φ这三个角度的函数，f_iso(Λ)、f_vol(Λ)、f_geo(Λ)是模型的参数；

当天空散射光分布不随角度的变化而变化时，地物的半球方向反射因子可以表示为：

式(2)中，d是天空散射光在整体辐射中所占比例，假定式(1)可以较好的描述地物的二向反射特性，那么把式(1)带入式(2)中，可得：

HDRF＝π(1-d)[f_iso(Λ)+f_vol(Λ)K_vol(θ_i，θ_v，φ)+f_geo(Λ)K_geo(θ_i，θ_v，φ)]+πd[f_iso(Λ)+f_vol(Λ)H_vol(θ_v)+f_geo(Λ)H_geo(θ_v)](3)

＝π{f_iso(Λ)+f_vol(Λ)[K_vol(θ_i，θ_v，φ)(1-d)+H_vol(θ_v)d]+f_geo(Λ)[K_geo(θ_i，θ_v，φ)(1-d)+H_geo(θ_v)d]}(4)

式(3)和(4)中：