[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

摘要

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。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，而在大部分地面观测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。

主权项

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，方法的流程如下：首先，核驱动二向性反射函数模型可以表示为：R(θi,θv,φ,Λ)＝fiso(Λ)+fvol(Λ)Kvol(θi,θv,φ)+fgeo(Λ)Kgeo(θi,θv,φ)  (1)式(1)中，R(θi,θv,φ,Λ)是地物在波段Λ的二向反射分布函数，Kvol(θi,θv,φ)和Kgeo(θi,θv,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θi、观测天顶角θv和它们之间的相对方位角φ这三个角度的函数，fiso(Λ)、fvol(Λ)、fgeo(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：HDRF=πR(θi,θv,φ,Λ)(1-d)+d∫02π∫0π/2R(θi,θv,φ,Λ)cosθisinθidθidφ---(2)]]>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)[fiso(Λ)+fvol(Λ)Kvol(θi,θv,φ)+fgeo(Λ)Kgeo(θi,θv,φ)]    +πd[fiso(Λ)+fvol(Λ)Hvol(θv)+fgeo(Λ)Hgeo(θv)]   (3)    ＝π{fiso(Λ)+fvol(Λ)[Kvol(θi,θv,φ)(1‑d)+Hvol(θv)d]    +fgeo(Λ)[Kgeo(θi,θv,φ)(1‑d)+Hgeo(θv)d]}   (4)式(3)和(4)中：Hvol(θv)=1π∫02π∫0π/2Kvol(θi,θv,φ)cosθisinθidθidφ---(5)]]>Hgeo(θv)=1π∫02π∫0π/2Kgeo(θi,θv,φ)cosθisinθidθidφ---(6)]]>根据HDRF的定义，有：HDRF＝πρ(θi,θv,φ,Λ)  (7)式(7)中，ρ(θi,θv,φ,Λ)表示在散射光比例为d时反射率的观测值，把式(7)带入式(4)中，通过化简，可得：ρ(θi,θv,φ,Λ)＝fiso(Λ)+fvol(Λ)[Kvol(θi,θv,φ)(1‑d)+Hvol(θv)d]+fgeo(Λ)[Kgeo(θi,θv,φ)(1‑d)+Hgeo(θv)d]  (8)式(8)即为散射光的校正公式，在确定散射光比例d之后，利用式(8)，对输入的多角度反射率利用最小二乘法进行反演，就可以得到地物校正后的二向反射分布函数。