BRDF模型對遙感定量反演的影響研究.pdf

1、BRDF模型的研究是多角度遙感資料定量解譯的理論基礎，可以更精確地反演植被冠層更豐富的結構參數(shù)。本文主要研究衛(wèi)星有角度觀測時BRDF對反射率的影響大小;對比分析了考慮BRDF的反射率與不考慮BRDF的反射率進行葉面積指數(shù)(LAI)反演結果的差別，為后續(xù)研究提供參考依據(jù)。
　　在詳細分析BRDF模型算法機制的基礎上，確定了BRDF模型的選擇規(guī)則:對于地形起伏的情況，采用幾何光學模型;對于地勢平坦的情況，選用輻射傳輸模型或GORT混合

2、模型;對于BRDF決定性因素不清的混合像元，選擇半經(jīng)驗模型。
　　通過對MODIS數(shù)據(jù)的分析與處理，將圖像分出三種地類，即人造地物、森林和水體，在此基礎上討論了MODIS數(shù)據(jù)的BRDF特征，可知在不同的觀測方向，三種地類的反射率都是隨著觀測天頂角的增加而增加;地物的“熱點”出現(xiàn)在觀測角與太陽同側，即后向散射方向;可見光波段的光譜變化顯著，近紅外波段的反射率受角度的影響較小;不同類別的BRDF特征存在一定的差異，森林的碗邊效應表現(xiàn)的

3、比較明顯，而水體在可見光波段的鏡面反射明顯高于其他地類，人造地物在可見光各個波段的反射率要高于其他地類，說明人造地物內(nèi)部的非均一性較高;由此可以證明多角度觀測可以帶來更多關于地表三維的信息。
　　對經(jīng)過處理的MODIS圖像，分別用考慮BRDF的反射率圖像和不考慮BRDF的反射率圖像進行LAI的反演。對5SCALE模型進行敏感性分析，確定神經(jīng)網(wǎng)絡的輸入?yún)?shù)，并且引入了土壤反射指數(shù)替代模型中較難確定的土壤背景反射率參數(shù)，將反演結果與實

4、測LAI數(shù)據(jù)進行比較。結果表明，用考慮BRDF的反射率反演的LAI值與實測的LAI擬合效果更好，這是因為考慮BRDF的反射率消除了地面反射率各向異性的影響，使其更接近地面實際情況，以上的結果也可以說明考慮BRDF影響是必要的。無論是用考慮BRDF的反射率和還是不考慮BRDF的反射率反演LAI，當LAI＜3時，反演的LAI與實測的LAI比較一致，相差不大;但當LAI＞3時，反演的LAI誤差比較大，其原因可能是LAI＞3時冠層反射率對LAI