通过航空POLDER数据估计地表二向性反射分布函数(英文)     

Ｙ．Ｋａｗａｔａ  Ｋ．Ｔａｋｅｍａｔａ  Ｔ．Ｙｏｎｅｋｕｒａ 《遥感学报》1997,(Z1)

研究中，通过选择目标区的ＰＯＬＤＥＲ图象数据来估计目标的二向性反射分布函数，其主要结果可简述如下：１）我们发展了一种大气纠正算法，它适用于源自ＰＯＬＤＥＲ传感器的图象数据格式。通过这种算法，将连续的不同视角的ＰＯＬＤＥＲ陆地图象转化为一系列表面反照率图象，该过程考虑了多次散射。２）然后，选定２１个目标区，包括河流、水塘、城市、道路、森林等，其光谱二向性反射分布函数通过连续的反照率图象来估计。研究发现，水表面的二向性反射分布函数５５０ｎｍ，６５０ｎｍ，８５０ｎｍ处呈现朗伯体特征，同时发现有植被覆盖地表的二向性反射分布函数在５５０ｎｍ和６５０ｎｍ处大致为各向同性，而在８５０ｎｍ处则表现为各向异性。该文给出了所有靶区按经验二向性反射分布函数的拟合参数值。  相似文献   

Landsat-8遥感影像的BRDF校正研究     

呙尧  李婉  宋孟肖 《测绘与空间地理信息》2017,(8)

BRDF校正能消除Landsat-8遥感影像中由于太阳角、观测角与真实角度偏差引起的色差不一致,因此本文对多种体散射核与几何光学核的组合进行研究,在选用最佳核函数组合的基础上,采用改进的误差模型求解BRDF校正参数,最后完成Landsat-8影像的BRDF校正。实验结果表明:Ross Thick核和Li-Sparse核为BRDF模型的最佳核组合,并且利用改进的平差模型能提高解算精度,经过BRDF校正后,影像的"二向反射"现象得到明显改善。  相似文献   

TM影像地面二向性的分析及校正方法研究     

王颖  严勇 《测绘科学》2007,32(4):49-51

在影响辐射失真的各种因素中,二向反射特性越来越被人们所重视。本文针对地面二向反射特性造成的辐射失真问题进行深入的研究,从辐射失真的根本角度上补偿色调的差异,使得尽量恢复图像灰度与实际地表辐射的真实对应关系。并采用适合TM影像的Roujean模型进行实验处理,得到了较好的减弱辐射差异的效果。最后采用影像拼接等方法对实验结果进行了分析和评价。  相似文献   

使用多角度积雪光谱验证渐进辐射传输理论   总被引：1，自引：0，他引：1  

王杰  郝晓华  王建 《冰川冻土》2014,36(2):386-393

双向反射分布函数（BRDF,Bidirectional Reflectance Distribution Function）反演作为定量遥感的重要研究方向,其定量化地描述了地表反射的各向异性特点. 传统的积雪BRDF反演主要采用ROSS+LI核,采用贝叶斯概率统计的方法或者采用最小二乘的方法进行求解系数,方法简单可行,但是这些模型对积雪的物理特性定量描述不是太全面. 积雪是一个复杂的体系,众多因素对BRDF影响较大,如雪粒径与雪污化物,传统的ROSS+LI核不能定量地描述这些因素对积雪的BRDF的影响. 渐进辐射传输算法,以其计算简单,运算速度快而不降低辐射传输的精度,被广泛地运用到定量遥感之中. 利用此理论进行积雪BRDF反演及验证,首先进行积雪的雪粒径反演,采用了渐进辐射传输模型建立光谱库;其后确定中心波长1.03 μm作为最佳雪粒径反演波段,同时采用此理论反演了雪污染量;最后利用已有的雪粒径与反演的相对污化物含量进行BRDF重构. 实验表明：基于渐进辐射传输的积雪BRDF具有可行性,精度能够满足生产之用,同时产生的中间产品,如雪粒径、雪污染等,可以广泛地运用于生产实践之中. 通过此方法能够有效地将积雪遥感的雪粒径、雪污染、BRDF串联起来,方便积雪快速定量化描述.  相似文献   

植被结构及太阳／观测角度对NDVI的影响   总被引：1，自引：0，他引：1  

覃文汉  项月琴 《遥感学报》1996,(4)

在文献［１］中作者建立了计算多组分植被方向反射系数（ＢＲＦ）的综合解析模型。本文采用该模型研究植被空间结构对常用的归一化植被指数（ＮＤＶＩ）的影响，文中讨论了ＮＤＶＩ与叶（或植被其它组分）角分布（ＬＡＤ）、植被组分（如叶片）的特征尺度和它们在空间的散布方式，以及非叶器官面积在总面积中所占比例间的依赖关系，同时给出了ＮＤＶＩ随太阳／观测角度的变化情况。结果表明即使在叶面积指数（ＬＡＩ）固定不变时，冠层结构及植被组分光学性质的空间非均匀性对ＮＤＶＩ的大小及角分布也有十分显著的影响。通常ＮＤＷ随角度的变化是很大的，如果植被不同组分的光学性质差异很大，且事先不知道它们的空间散布方式时，那么利用ＤＮＶＩ就无法准确地估算出ＬＡＩ。但是对于组分随机分布的植被，利用远离“热点”区域的光谱资料可以使冠层其它结构参数的影响减至最小。  相似文献   

一个植被双向反射模式的反演控制试验   总被引：1，自引：0，他引：1  

温刚 《遥感学报》1999,3(3):176-181

利用地面遥感观测数据,对一个浑浊介质假定下的植被双向反射模式,增加了对太阳漫射辐射因素处理,在可见光波段上,进行了系列模式反演试验。这些试验有助于完善植被双向反射模式中物理过程的描述,了解模式反演过程的控制和选择合适遥感观测数据进行模式反演。分析试验结果发现：（１） 对 Ｌ Ａ Ｉ进行初值预估有利于获得较好的植被双向反射模式反演结果。（２） 加入植被对太阳漫射辐射的反射过程描述,可以使植被双向反射模式的反演结果更加合理。（３） 使用在太阳天顶角不太大（ ＜ ４５°） 和太阳方位角偏离１８０°不多（ ＜ ４５°） 观测条件下得到的遥感数据,可以使植被双向反射模式的反演结果较好。（４） 在３１°—６１°的太阳天顶角范围和１３６°—２５８°的太阳方位角范围内,多角度观测使太阳天顶角和方位角因素对 Ｌ Ａ Ｉ反演结果的影响不显著。（５） 当太阳漫射辐射的份额不大时,对 Ｌ Ａ Ｉ反演结果的影响不显著。如果只针对 Ｌ Ａ Ｉ,那么对反演植被双向反射模式所应用的地面遥感数据可以不进行大气校正处理,这样的结果虽然是从对地面遥感数据的处理中获得的,仍然对卫星遥感的观测时段选择和卫星遥感数据的选取和分析有一定的价值。  相似文献   

北京城市下垫面大气CO₂反演算法     

吴浩  王先华  叶函函  蒋芸  段锋华  吕松 《遥感学报》2019,23(6):1223-1231

大气温室气体监测仪GMI（Greenhouse gases Monitor Instrument）是高分五号（GF-5）卫星载荷之一，主要用于全球温室气体含量监测和碳循环研究。高精度反演是卫星大气CO₂遥感的基本需求。地表反射率影响卫星遥感辐射量及辐射传输过程中的地气耦合过程，严重制约着CO₂的反演精度，针对GMI开发高精度的大气CO₂反演算法，地表反射是一个需要重点考虑的因素。城市是CO₂重要的发射源，且城市下垫面存在明显的二向反射特性，加上城市大气条件不良，复杂的地气耦合效应存在这都考验反演算法的准确性和鲁棒性。本文针对北京城市地区，利用2011年—2016年共5年的MODIS（MODerate-resolution Imaging Spectroradiometer）地表二向反射分布函数BRDF（Bidirectional Reflectance Distribution Function）数据，构建了适合利用单次观测数据反演的BRDF模型，并提出一种同时反演地表BRDF参数和大气CO₂含量的算法。结果表明在550 nm波长处气溶胶光学厚度AOD（Aerosol Optical Depth）小于0.4时，大部分GMI模拟数据的反演误差控制在0.5%（~2 ppm）内。利用GOSAT （Greenhouse gases Observing SATellite）实测数据的反演结果与修正后的日本国立环境研究所NIES（National Institute for Environmental Studies）反演结果进行对比，其平均误差为1.25 ppm，相关性达到0.85。本算法满足GMI数据在北京城市区域高精度CO₂反演的需求，并使得反演高值气溶胶区域数据成为可能，增加了GMI观测数据的利用率。  相似文献   

Consistency of vegetation index seasonality across the Amazon rainforest     

《International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation》2016

Vegetation indices (VIs) calculated from remotely sensed reflectance are widely used tools for characterizing the extent and status of vegetated areas. Recently, however, their capability to monitor the Amazon forest phenology has been intensely scrutinized. In this study, we analyze the consistency of VIs seasonal patterns obtained from two MODIS products: the Collection 5 BRDF product (MCD43) and the Multi-Angle Implementation of Atmospheric Correction algorithm (MAIAC). The spatio-temporal patterns of the VIs were also compared with field measured leaf litterfall, gross ecosystem productivity and active microwave data. Our results show that significant seasonal patterns are observed in all VIs after the removal of view-illumination effects and cloud contamination. However, we demonstrate inconsistencies in the characteristics of seasonal patterns between different VIs and MODIS products. We demonstrate that differences in the original reflectance band values form a major source of discrepancy between MODIS VI products. The MAIAC atmospheric correction algorithm significantly reduces noise signals in the red and blue bands. Another important source of discrepancy is caused by differences in the availability of clear-sky data, as the MAIAC product allows increased availability of valid pixels in the equatorial Amazon. Finally, differences in VIs seasonal patterns were also caused by MODIS collection 5 calibration degradation. The correlation of remote sensing and field data also varied spatially, leading to different temporal offsets between VIs, active microwave and field measured data. We conclude that recent improvements in the MAIAC product have led to changes in the characteristics of spatio-temporal patterns of VIs seasonality across the Amazon forest, when compared to the MCD43 product. Nevertheless, despite improved quality and reduced uncertainties in the MAIAC product, a robust biophysical interpretation of VIs seasonality is still missing.  相似文献   

3D range scan enhancement using image-based methods     

《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》2013

This paper addresses the problem of 3D surface scan refinement, which is desirable due to noise, outliers, and missing measurements being present in the 3D surfaces obtained with a laser scanner. We present a novel algorithm for the fusion of absolute laser scanner depth profiles and photometrically estimated surface normal data, which yields a noise-reduced and highly detailed depth profile with large scale shape robustness. In contrast to other approaches published in the literature, the presented algorithm (1) regards non-Lambertian surfaces, (2) simultaneously computes surface reflectance (i.e. BRDF) parameters required for 3D reconstruction, (3) models pixelwise incident light and viewing directions, and (4) accounts for interreflections. The algorithm as such relies on the minimization of a three-component error term, which penalizes intensity deviations, integrability deviations, and deviations from the known large-scale surface shape. The solution of the error minimization is obtained iteratively based on a calculus of variations. BRDF parameters are estimated by initially reducing and then iteratively refining the optical resolution, which provides the required robust data basis. The 3D reconstruction of concave surface regions affected by interreflections is improved by compensating global illumination in the image data. The algorithm is evaluated based on eight objects with varying albedos and reflectance behaviors (diffuse, specular, metallic). The qualitative evaluation shows a removal of outliers and a strong reduction of noise, while the large scale shape is preserved. Fine surface details Which are previously not contained in the surface scans, are incorporated through using image data. The algorithm is evaluated with respect to its absolute accuracy using two caliper objects of known shape, and based on synthetically generated data. The beneficial effect of interreflection compensation on the reconstruction accuracy is evaluated quantitatively in a Photometric Stereo framework.  相似文献   

基于TM/ETM和DEM数据的BRDF特征提取     

张玉环  仲波  杨锋杰  柳钦火 《遥感学报》2012,16(2):361-377

巴丹吉林沙漠地区地物类型单一,地形起伏,形成了天然的二向反射数据集;因此,本研究利用巴丹吉林沙漠地区的ASTER GDEM产品提供的地面高程数据,计算出每个坡元所对应的太阳-观测几何信息(包括太阳天顶角与方位角和观测天顶角与方位角),假设沙丘上每个坡元的表面结构不随其坡度和坡向变化,加上Landsat-TM/ETM+对地观测的信息,就形成了对同一地物的多角度观测数据集,从而可以提取该地区的BRDF特征。为了检验该方法,利用该方法获取的BRDF特征信息模拟了25景Landsat-TM/ETM+数据,并与实际的Landsat-TM/ETM+图像进行对比分析。结果表明, Landsat-TM/ETM+前4个波段的模拟图像与真实图像地表平均反射率相比,平均误差分别为2.80%、1.92%、2.68%和2.32%,高于一般辐射定标中5%—7%的误差要求,因此本研究方法可为高分辨率数据的交叉辐射定标等应用提供参考。  相似文献