[发明专利]一种BRDF模型参数的确定方法及系统

说明书

本发明公开了一种BRDF模型参数的确定方法和系统，涉及高光谱卫星对地观测技术领域。该方法的具体实施方式包括：接收卫星成像请求；根据成像时间，确定太阳主平面与成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角；利用目标地物的地物特性和目标夹角，匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成成像卫星的观测任务；在观测任务为多角度观测任务的情况下，接收成像卫星返回的图谱数据，对图谱数据进行分析，拟合目标地物的BRDF模型参数。该实施方式能够在进行对地物观测时，获得不同观测角度下差异较大的反射率，从而高效、准确地进行拟合，以获得表现良好的BRDF模型，能够对各种地物元素进行高效地识别观测，提升地物分类精度、降低目标探测识别虚警率。

技术领域

本发明属于高光谱卫星对地观测领域，具体涉及一种BRDF模型参数的确定方法及系统。

背景技术

现有的对地观测中，在不同的光照条件、环境条件以及下垫面状况下，地物的光谱曲线有所不同，导致了光谱变异现象的发生。目前主要通过获取地物的BRDF(二向反射分布函数)特性来解决光谱变异情况下地物元素的识别问题，主流的获取BRDF特性的方法包括地面测量(包括光谱仪、多角度观测平台等)、机载测量(包括机载相机等)、基于天基高光谱卫星的BRDF特性测量等方式。

然而，地面测量和机载测量由于测试条件、地理条件等因素受限，测试得到的地物BRDF特性数据非常有限；由于地物“光谱变异”特性的存在，基于高光谱卫星的测量方式在采集地物的光谱信息时，获得的多个反射率非常接近，导致无法拟合出准确的BRDF模型参数(即病态拟合)，使得BRDF计算的有效性并不理想，进而无法准确对地物进行精细分类以识别探测目标。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种BRDF模型参数的确定方法及系统，能够在进行对地物观测时，获得不同观测角度下差异较大的反射率，从而高效、准确地进行拟合，以获得表现良好的BRDF模型，能够对各种地物元素进行高效地识别观测，提升地物分类精度、降低目标探测识别虚警率。

实现本发明的技术方案如下：

为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种BRDF模型参数的确定方法，包括：

接收卫星成像请求；其中，所述卫星成像请求包括成像场景、与所述成像场景对应的目标地物、目标地物的地物特性和成像时间T₀；

根据所述成像时间T₀，确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角

利用所述目标地物的地物特性和所述目标夹角匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成所述成像卫星的观测任务；其中，所述观测任务的类型包括多角度观测任务和常规观测任务；

在所述观测任务为多角度观测任务的情况下，接收所述成像卫星返回的图谱数据，对所述图谱数据进行分析，拟合所述目标地物的BRDF模型参数。

可选地，所述利用所述目标地物的地物特性和所述目标夹角匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成所述成像卫星的观测任务，包括：

根据所述目标地物的太阳天顶角θ_s、LAI指数和特征波段，查询相对方位角阈值数据库，得到所述目标地物的相对方位角阈值集

将所述目标夹角与所述相对方位角阈值集进行对比，判断是否存在

如果是，生成所述成像卫星的多角度观测任务。

可选地，所述相对方位角阈值数据库的构建方法包括：

设定不同地物的太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、LAI指数和相对方位角；

将不同所述地物的太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、LAI指数和相对方位角输入预训练的Prosail模型；