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计算机模拟模型是以植被真实三维结构场景为基础,模拟植被冠层的辐射特性。本文以冬小麦为例,利用辐射度方法模拟了冬小麦在不同LAI下的冠层二向反射因子（BRF）及其波谱特征;为了验证并评价模拟数据的质量,将模拟冠层BRF数据与实测数据进行了比较,并将计算机模拟波谱数据与Prosail模型模拟波谱及实测波谱进行了比较。通过研究可以得到以下结论：（1）LAI是植被群体重要的结构参数,对于同一品种的植被可以用LAI来描述植被的生长进程;（2）基于计算机模拟的冠层BRF数据具有一定的可靠性,能够满足实际研究的需要,因此可以把计算机模拟冠层BRF数据作为实测数据用于研究,以弥补因各种条件限制无法得到实测数据的缺憾。 相似文献
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一种获取野外实测目标物BRDF的方法 总被引：1，自引：0，他引：1
目标物的二向性反射特性,无论是在遥感模型还是在遥感反演中都扮演着重要的角色,因此,选用正确的方法获得自然条件下目标物的二向性反射特性是遥感定量分析的基石。长期以来,人们往往用在自然条件下（即太阳直射光和天空漫射光同时存在）测得的双向反射率因子（Bidirectional Reflectance Factor,BRF）作为对目标物反射特性的表述,但定义BRF时,对外来辐射环境（即入射辐射亮度的空间分布函数）没有做出明确的规定,事实上,这样测得的BRF值与辐射环境有关,用它来描述目标物的反射特性是不妥当的。本文通过野外测量证实了上述观点,还证明了双向反射率分布函数（Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF）与辐射环境无关的事实。同时本文也为读者提供了一种获得野外实测目标物BRDF的方法。实验证明,使用该方法能较准确地获得目标物在自然条件下的BRDF。 相似文献
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叶面积指数（LAI）和叶倾角分布（LAD）是决定植被冠层结构的重要参数。在计算机模拟植被冠层,两个参数是植被三维真实结构生成的重要控制因子。本论文中,结合计算机图像学理论,基于实验的地面实测结构参数数据利用可改写的扩展L-system方法生成草以及白杨树的真实三维场景。RGM（A radiosity-graphics combined model）模型是基于辐射度方法的计算机模拟模型,利用此模型来计算生成的三维场景可见光及近红外波段的冠层辐射特性,如冠层波谱以及方向反射特性等。在本研究中,模拟了两种不同下垫面的白杨林地：（1）下垫面只有土壤的白杨树场景;（2）下垫面包括土壤和草的白杨树。在特定的场景组分光学特性下,模拟得到两种情况的主平面冠层BRF（bi-di-rectional reflectance factor）,并对两者的差异进行了分析。可以看出,下垫面对冠层BRF的影响不可忽视。但是,由于白杨林地结构的复杂,大尺度的场景中必须由成千上万个面元组成,因此辐射度方法不能模拟大尺度的真实结构场景。为了拓展辐射度方法应用范围,根据白杨树树冠的特点,将其抽象为椭球体,从而减少场景组成面元个数,满足了辐射度方法的要求。并结合几何光学模型的思想,在对椭球体面元赋值加入了间隙率;并考虑了整个树冠的承照面以及阴影面的差异,模拟大尺度林地冠层BRF,且与GOMS模型结果符合的很好。通过以上研究,可以看出计算机模拟为遥感研究获取多角度数据信息提供了一种很好的手段。 相似文献
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行播作物以其独特的几何结构介于离散与连续植被之间。地面测量此类地物的双向反射系数(Bidirectional Reflectance Factor,BRF)特征,不可回避视场变化所引起的不确定性问题。在Kimes垄行结构模型中加入等效视场的概念,对视场进行分解,从而建立了一个行结构多角度地面测量的视场不确定性分析模型,为定量分析视场变化所引起的BRF测量误差提供了可能。利用该模型较为全面地模拟分析了视场变化对视场内四组分比例及冠层BRF的影响。结果表明:①BRF误差基本独立于植被—土壤光谱对比度。②误差与观测天顶角之间的关系复杂,前向观测表现得尤为明显。③垂直观测视场满1个垄周期后,四组分比例及冠层BRF的误差可保持较小且稳定的状态;满2个垄周期,误差达到局部最小值(局部指垂直视场含2.5个垄周期以下,不排除视场更大,误差更小的可能性)。④垂直视场若仅含0.5个垄周期,BRF误差最大值一般可高达67.8%,最小值亦可达38.7%;满1个垄周期后,BRF误差极大值降至20%以下,极小值可控制在6%以内。其中视场为1个整周期,误差范围为6%~12%;2个整周期,误差范围为0.6%~3.9%。⑤垂直视场大小为1~2... 相似文献
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目标物的反射特性,无论是在遥感模型还是在遥感反演中都扮演着重要的角色,因此选用正确的自然条件下目标物反射特性的测量方法是遥感定量分析的基础.长期以来在自然条件下(即太阳直射光和天空漫射光同时存在)测量目标物的反射特性时,可以获得BRF(Bidirectional Reflectance Factor)作为目标反射特性的描述,但这样获得的BRF与辐射环境有关.为了消除辐射环境的影响,获得真正能够反映目标物的反射特性的BRDF(Bidirectional Reflectance.Distribution Function),前人提出了一些野外测量的方法.本文在此基础上,利用计算机模拟的辐射度(Radiosity)模型在真实场景基础上模拟BRF值,分析测量方法中存在的系统误差受观测条件影响的大小,比较了测量方法的优劣,提出了野外测量时选择测量方法的基本原则. 相似文献
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基于3D真实植被场景的全波段辐射传输模型研究 总被引：4，自引：0，他引：4
本文基于3D真实场景CLAMP模型模拟的植被冠层，对冠层在可见一近红外波段和热红外波段的辐射传输进行了综合建模。针对CLAMP模型生成场景的通用和近似特征，在可见一近红外波段，对植被和土壤的单次散射贡献利用光子逆向追踪算法进行了精确计算，多次散射的贡献则采用四流近似理论来计算，以提高运算效率。模型结果与SAILH模型结果进行了比较，具有较好的一致性，并且体现出了优于一维辐射传输模型的模拟结果。在热红外波段，采用几何光学原理，冠层方向亮度温度由可视光照叶片、遮荫叶片、光照土壤和遮荫土壤的比例与对应组分亮温乘积之和得到，模拟结果体现了合理的变化趋势。对冠层主要结构参数LAI和ALA的敏感性进行了比较分析，不同波段模型模拟的方向性辐射结果，很好地反映了结构参数对冠层辐射特性的影响。 相似文献
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Jouni I. Peltoniemi Jukka Piironen Jyri Nrnen Juha Suomalainen Risto Kuittinen Lauri Markelin Eija Honkavaara 《ISPRS Journal of Photogrammetry and Remote Sensing》2007,62(6):434-446
The Sjökulla test site is used for testing and calibrating aerial images. The permanent test field is made of four types of gravel (dark gabbro, grey granite, red granite, white limestone) in two sizes (diameters 8–16 mm and 4–8 mm) set in various patterns. The bidirectional reflection properties of the targets together with their temporal changes must be known in order to carry out radiometric and spectral evaluation and calibration.The bidirectional reflectance distribution functions (BRF) of the gravel have been measured several times in the test fields using portable field goniospectrometers belonging Finnish Geodetic Institute (FGI), and once using the European Goniometic Facility (EGO) of the Joint Research Centre (JRC) at Ispra, Italy. Detailed BRFs have been obtained, showing features typical to particulate media, e.g. a small bowl shape, strong backscattering, and smooth wavelength dependence. Temporal range measurements over several years show that the black gabbro and red granite are fairly stable, while the grey granite has changed somewhat over the years and the white limestone has experienced dramatic darkening effects, requiring action to be taken.The measured BRF data have increased the usability of the test field considerably. The results are also useful in the development and validation of scattering models for particulate media. The site has proved to be a good test bench for goniospectrometric instruments, too. 相似文献
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在大量的植被冠层遥感模型中,辐射度模型作为一种计算机模拟模型具有很多优点,它对理解植被—辐射相互作用过程和研究植被冠层辐射机理具有重要的理论价值。传统的辐射度模型假设冠层内叶片为朗伯体。但随着对叶片特性的深入研究发现,叶片的反射特性不能单纯的看成是理想漫反射过程。为了消除传统辐射度模型的朗伯假设,完善辐射度模型,本文利用Phong光照模型模拟叶片表面非朗伯(镜面反射)部分的分布特性,在基于真实结构冠层场景的辐射度模型(RGM)的基础上,增加了叶片镜面反射分量的计算。文中以玉米冠层为例,比较并分析了叶片的镜面反射分量对冠层辐射分布的影响。最后,从辐射度模型原理出发,进一步推导得出了计算冠层镜面反射分量的辐射度公式,从理论上证明了在可见光—近红外区的冠层镜面反射分量与波长无关。本文使用的方法具有简单、易于实现的特点。经过扩展后的辐射度模型既保留了传统辐射度模型的优点,又增加了该模型的功能和模拟范围。 相似文献
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