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地面实测光谱的BRDF校正及其在叶绿素a浓度反演中的应用 认领 引用
1
作者 解学通 陈梓灵 +5 位作者 张瑞林 吴盈庆 吴金凤 丘仁杰 丘永清 莫秋清 《广州大学学报（自然科学版）》 CAS 2026年第1期28-38,共11页
广州市河涌水系复杂多样,受快速城市化和工业化进程的影响,水质问题日益严峻,亟需进行常态化监测。由于受到天气、时间、地点以及测量角度等因素影响,测得的遥感反射率受水体二向性(BRDF)影响较大,难以构建统一的模型。文章基于同步获... 广州市河涌水系复杂多样,受快速城市化和工业化进程的影响,水质问题日益严峻,亟需进行常态化监测。由于受到天气、时间、地点以及测量角度等因素影响,测得的遥感反射率受水体二向性(BRDF)影响较大,难以构建统一的模型。文章基于同步获取的实测高光谱以及叶绿素a浓度,针对上述问题引入BRDF对水体反射率进行校正,采用经验法建立水体反射率与叶绿素a浓度的反演模型,并对比校正前后的模型精度,结果表明,BRDF校正能够有效提高模型的反演精度,降低数据异常干扰,初步验证了该方法在实测光谱上的适用性。 展开更多
关键词 叶绿素a BRDF校正 遥感反射率 QAA
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Analysis of scattering characteristics of coating materials through coupling of BRDF spectral polarization imaging with Torrance-Sparrow model 认领 引用 被引量：1
2
作者 CHEN Feng CHEN Guibo +3 位作者 ZHANG Ye WANG Jianbo LIU Yanli XUE Fang 《Optoelectronics Letters》 EI 2025年第5期271-277,共7页
To identify coatings and analyze the anti-detection capabilities of camouflage patterns, material samples can be prepared using the super-pixel segmentation method. A spectral polarization imaging system is developed,... To identify coatings and analyze the anti-detection capabilities of camouflage patterns, material samples can be prepared using the super-pixel segmentation method. A spectral polarization imaging system is developed, based on the principle of bidirectional reflectance distribution function(BRDF), to obtain spectral reflection intensities of coatings at full spatial angles, and use polarization images to calculate the refractive index by the Fresnel equation. The index is then coupled into TorranceSparrow model to simulate the spectral scattering intensity to mutually verify the experimental results. The spectral scattering characteristics of standard camouflage patterns are then revealed and pinpoint the signature band and the angle of reflecting sensitivity. 展开更多
关键词 coating materials BRDF spectral polarization imaging fresnel equation polarization images torrancesparrow mod spectral polarization imaging system calculate refractive index bidirectional reflectance distribution function brdf
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生成式数据驱动BRDF参考数据库建立方法 认领 引用 被引量：1
3
作者 刘彦磊 袁大庆 +3 位作者 熊行创 李舒鹏 周孝好 刘子龙 《计量学报》 CSCD 北大核心 2025年第5期651-658,共8页
以测量数据为基础,结合微面元理论提出了一种双向反射分布函数(BRDF)参考数据库建立方法,并开发了相应的系统,包括数据读取、法线密度分布函数、遮挡因子、模型结构。首先,采用模拟退火算法以角度信息量I模拟为目标函数,研究了不同采样... 以测量数据为基础,结合微面元理论提出了一种双向反射分布函数(BRDF)参考数据库建立方法,并开发了相应的系统,包括数据读取、法线密度分布函数、遮挡因子、模型结构。首先,采用模拟退火算法以角度信息量I模拟为目标函数,研究了不同采样角度个数对拟合和反演效果的影响;其次,采用将BRDF模型拆解并模块化的方式建立了能够描述目标表面信息的模块,通过各个模块的组合建立BRDF模型库;最后,以少量的测量数据为基础,通过模型的选择、参数的设定、反演效果的评定等环节生成可靠的BRDF数据。该方法一方面能够减弱对海量测量数据的依赖,另一方面以少量的测量数据为“框架”有效避免了多模型的不一致性。以锌的半球空间BRDF为实例对测量和反演结果进行了对比,验证了该方法的可靠性。 展开更多
关键词 光学计量 双向反射分布函数 采样方式 模型库 参考数据库 微面元理论
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基于BRDF的多角度光谱曲线反演模型 认领 引用 被引量：1
4
作者 刘振 孙旭 +3 位作者 沙建军 孙赫 王德港 高连如 《中国空间科学技术（中英文）》 CSCD 北大核心 2025年第4期37-47,共11页
为了解决先验光谱库与实测高光谱图像采集倾角不同导致匹配探测精度较低的问题,提出了一种基于核驱动双向反射分布函数BRDF的倾斜光谱曲线反演模型。首先将光谱曲线按照波段拆分,再依据BRDF方程拟合各波段反射率与探测倾角的变化关系,... 为了解决先验光谱库与实测高光谱图像采集倾角不同导致匹配探测精度较低的问题,提出了一种基于核驱动双向反射分布函数BRDF的倾斜光谱曲线反演模型。首先将光谱曲线按照波段拆分,再依据BRDF方程拟合各波段反射率与探测倾角的变化关系,建立反射率反演模型。针对特定倾角采集的高光谱图像,采用反演算法反演出相应倾角下的先验光谱,并进行匹配探测。实验中,使用自主设计组装的野外多角度光谱测量系统,采集了荒漠伪装网及其背景干枯草地的多角度光谱数据,并对其光谱特征进行了分析,同时对比了多种反演算法的性能。实验结果表明,不同地物的反射率分别以相似的趋势随探测倾角变化,拟合光谱曲线与实测光谱曲线差异较小,两者的决定系数均超过0.83,光谱夹角均小于1°。与不同倾角采集的先验光谱相比,反演模型生成的与图像采集角度一致的先验光谱在匹配探测中的AUC值有所提高。本研究丰富了多角度遥感的相关研究,并有效地将多角度遥感应用于高光谱目标探测领域。通过建立的反演模型,提高了高光谱图像匹配探测的精度,具有理论和实际意义。 展开更多
关键词 多角度遥感 双向反射分布函数 光谱曲线反演 倾斜测量 高光谱目标探测
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基于多角度遥感的湖泊BRDF仿真模型研究 认领 引用
5
作者 韩泽莹 乔体洲 +2 位作者 尹中义 胡铂奇 郑佳怡 《科技创新与应用》 2025年第9期37-40,45,共4页
BRDF是湖泊水体光学特性研究与辐射传输仿真研究的重要模型,该文通过对常用海洋方向辐射仿真模型在内陆湖泊的应用,对中国太湖这一典型浑浊内陆湖泊进行适用性分析。根据太湖自然地理特征,将太湖划分为7个湖湾区域。根据5个半经验BRDF模... BRDF是湖泊水体光学特性研究与辐射传输仿真研究的重要模型,该文通过对常用海洋方向辐射仿真模型在内陆湖泊的应用,对中国太湖这一典型浑浊内陆湖泊进行适用性分析。根据太湖自然地理特征,将太湖划分为7个湖湾区域。根据5个半经验BRDF模型(MAG2002、Lee2004、Park-Ruddick2005、Woerd-Pasterkamp2008和Lee2011)计算方向辐射仿真结果,与多角度MISR卫星遥感数据大气校正后的方向辐射进行定量拟合比较。综合结果表明,Woerd-Pasterkamp2008和Lee2011具有最好的拟合效果,是内陆湖泊适用性最好的模型。 展开更多
关键词 多角度遥感 湖泊 BRDF 辐射传输 仿真
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利用BRDF原型和单方向反射率数据估算地表反照率 认领 引用 被引量：12
6
作者 张虎 焦子锑 +2 位作者 董亚冬 李佳悦 李小文 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2015年第3期355-367,共13页
地表反照率是影响地表能量收支平衡的决定性参数之一,精确反演地表反照率需要考虑地表各向异性反射特征。本文尝试以双向反射分布函数BRDF原型为地表各向异性反射的先验知识,通过单方向反射率反演地表反照率。首先根据地面实测及MODIS... 地表反照率是影响地表能量收支平衡的决定性参数之一,精确反演地表反照率需要考虑地表各向异性反射特征。本文尝试以双向反射分布函数BRDF原型为地表各向异性反射的先验知识,通过单方向反射率反演地表反照率。首先根据地面实测及MODIS多角度反射率数据对反演方法进行分析和精度评价,然后借助MODIS BRDF产品统计出研究区的主导BRDF原型,并联合环境一号卫星(HJ-1)单方向反射率数据反演30 m地表反照率,最终将结果与地表实测数据进行比较。结果表明:BRDF原型对BRDF的变化进行了约束,且能够适用于几十米尺度的遥感数据反照率的反演;不同级别的各向异性反射特征的分布是不均一的,借助于主导BRDF原型能够使大部分样本的地表反照率满足精度要求;利用研究区MODIS BRDF产品统计得到的主导BRDF原型为先验知识,通过HJ-1数据反演得到的地表反照率与地表实测反照率有较高的一致性,而朗伯假定条件下的反照率高于实测结果。本文算法简单高效,可为产生全国范围的中高分辨卫星反照率产品提供有价值的算法参考。 展开更多
关键词 HJ-1 MODIS 方向反射率 反照率 双向反射分布函数BRDF AFX BRDF原型
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基于线性核驱动模型的BRDF模型集成与案例分析 认领 引用 被引量：2
7
作者 丁安心 焦子锑 +3 位作者 董亚冬 张小宁 李阳 何丹丹 《遥感技术与应用》 CSCD 北大核心 2018年第3期545-554,共10页
二向性反射是自然界中物体表面反射的基本现象。为研究地表的二向性反射特征,国内外学者发展了一系列BRDF模型,其中,半经验、线性、核驱动的BRDF模型已被广泛应用。目前,我们已发布基于线性核驱动模型的可视化界面MaKeMAT。为进一步便... 二向性反射是自然界中物体表面反射的基本现象。为研究地表的二向性反射特征,国内外学者发展了一系列BRDF模型,其中,半经验、线性、核驱动的BRDF模型已被广泛应用。目前,我们已发布基于线性核驱动模型的可视化界面MaKeMAT。为进一步便于这些模型的应用,本研究将用户常用的物理BRDF模型与线性核驱动BRDF模型进一步集成,在原模型功能的基础上,加强了模型与用户的交互,实现了多个模型的统一调用。同时,初步分析了部分物理BRDF模型与线性核驱动BRDF模型的耦合效果。结果表明:物理BRDF模型与线性核驱动BRDF模型总体耦合精度较高,在红和近红外波段,决定系数R2可达0.899~0.989。该集成有助于用户进行BRDF的研究与应用示范,在遥感模型集成的技术层面上,也可为实现多模型集成提供技术参考。 展开更多
关键词 MaKeMAT BRDF 模型集成 线性核驱动BRDF模型 PROSAIL 5-SCALE ACRM
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基于多角度实测的湖冰BRDF特性研究 认领 引用
8
作者 肖扬 李略 +3 位作者 杨倩 刘焕军 郝晓华 林楠 《冰川冻土》 CSCD 2025年第1期282-293,共12页
双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)描述地表反射的各向异性分布特征,是定量遥感研究的重要参数。本研究利用ASD Field Spec 4便携式地物光谱仪和多角度观测支架采集查干湖冰封期不同类型积雪和湖... 双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function,BRDF)描述地表反射的各向异性分布特征,是定量遥感研究的重要参数。本研究利用ASD Field Spec 4便携式地物光谱仪和多角度观测支架采集查干湖冰封期不同类型积雪和湖冰BRDF,并利用Savitzky-Golay滤波法处理光谱数据,基于地面观测数据分析黑冰、白冰、灰冰、蓝冰和雪的BRDF反射特性,同时探索气泡及杂质对冰雪BRDF反射光谱特性的影响。结果显示,湖冰和积雪表面反射率随天顶角的增加而增加,当方位角为0°和45°时,呈现出明显的各向异性。不同种类的湖冰光谱反射率具有共同的变化特征:当波长位于350~600 nm,湖冰反射率随波长的增大而增大,在600 nm附近反射率达到峰值;当波长位于600~1300 nm,反射率随波长增大而减小,直至完全被吸收。对比不同气泡大小的黑冰光谱特性发现,气泡主要影响350~1000 nm范围内的反射率,气泡的存在增加了黑冰反射率。本研究旨在为湖冰遥感反演算法提供实测数据和机理研究。 展开更多
关键词 湖冰 积雪 双向反射分布函数 地面观测 反射光谱特性
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多角度测量系统实现室外BRDF测量 认领 引用 被引量：20
9
作者 李新 郑小兵 +2 位作者 寻丽娜 刘京晶 戎志国 《光电工程》 EI CAS 北大核心 2008年第1期66-70,共5页
为了实现室外BRDF的准确测量,设计了多角度测量系统。测量系统包括一台自动测量架和两台ASD(Analytical Spectral Devices)公司生产的野外型光谱仪,光谱仪的光谱分辨率为3nm,一台光谱仪固定在测量架平台上测量目标各方向反射,另一台光... 为了实现室外BRDF的准确测量,设计了多角度测量系统。测量系统包括一台自动测量架和两台ASD(Analytical Spectral Devices)公司生产的野外型光谱仪,光谱仪的光谱分辨率为3nm,一台光谱仪固定在测量架平台上测量目标各方向反射,另一台光谱仪放置在地面上同时测量漫反射板反射。应用该系统进行了室外草地的测量实验,测量整个周期(66个方向点)用时10min,测量主平面(间隔5°,共31个方向点)用时2.5min。测量结果显示目标的反射为非朗伯性,并在主平面的反射方向性最强烈。 展开更多
关键词 BRDF 光谱 多角度测量 遥感
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评估MODIS的BRDF角度指数产品 认领 引用 被引量：13
10
作者 焦子锑 李小文 +1 位作者 王锦地 张虎 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期432-456,共25页
应用地表观测的二向性反射数据集和多种MODIS数据产品,通过统计分析,对MODIS的二向性反射角度指数产品进行综合评估,结果表明:(1)MODIS角度指数包含了地表三维结构信息,有望用来反演地表的物理结构参数;(2)MODIS角度指数是内在的三维关... 应用地表观测的二向性反射数据集和多种MODIS数据产品,通过统计分析,对MODIS的二向性反射角度指数产品进行综合评估,结果表明:(1)MODIS角度指数包含了地表三维结构信息,有望用来反演地表的物理结构参数;(2)MODIS角度指数是内在的三维关系,各向异性因子(Anisotropic Factor:ANIF)和各向异性指数(Anisotropic Index:ANIX)高相关,建议去掉ANIF以精炼MODIS角度指数产品;(3)各向异性平整指数(Anisotropic Flat Index:AFX)较好地指示了地表基本散射类型的变化,且具有较小的类内方差,对改善特定地表分类精度可能会更有用。 展开更多
关键词 MODIS BRDF 角度指数 植被结构 植被指数
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室外高光谱BRDF自动测量系统的设计 认领 引用 被引量：10
11
作者 李新 郑小兵 +2 位作者 寻丽娜 刘京晶 戎志国 《光学技术》 EI CAS 北大核心 2008年第2期262-264,268,共3页
室外BRDF（Bidirectional reflectance distribution function）测量随着遥感的发展越来越重要。室外测量要求测量周期短、测量点多、光谱分辨率高。为了满足这一要求,设计了室外高光谱BRDF自动测量系统。系统主要由自动测量架和光谱仪... 室外BRDF（Bidirectional reflectance distribution function）测量随着遥感的发展越来越重要。室外测量要求测量周期短、测量点多、光谱分辨率高。为了满足这一要求,设计了室外高光谱BRDF自动测量系统。系统主要由自动测量架和光谱仪器组成。测量架半径为2m,主要由天顶弧轨道、方位圆轨道、伺服电机、PLC组成。光谱仪器包括一台亮度计和一台照度计,亮度计测量反射亮度,被固定在测量架小车平台上,照度计测量入射照度。两台光谱仪器采用相同的平场凹面光栅分光、线阵列探测器探测。光谱测量范围为400~2500nm,光谱分辨率为3.5nm（400~1000nm）、12nm（1000~2500nm）。系统在工控机的控制下完成自动测量。在自动默认状态下测量周期大约为10min。 展开更多
关键词 光学测量 BRDF 高光谱 光谱仪
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MODIS BRDF/Albedo数据在中国温度模拟中的应用 认领 引用 被引量：11
12
作者 张学珍 郑景云 +1 位作者 何凡能 王鐯森 《地理学报》 CSCD 北大核心 2011年第3期356-366,共11页
地表反照率直接影响地表辐射平衡,进而改变当地温度(2m气温,下同),然后还可能通过大气平流过程影响下游地区的温度。为揭示利用实时更新的地表反照率替换WRF(Weather Research and Forecasting)模式的静态地表反照率对中国大陆温度模拟... 地表反照率直接影响地表辐射平衡,进而改变当地温度(2m气温,下同),然后还可能通过大气平流过程影响下游地区的温度。为揭示利用实时更新的地表反照率替换WRF(Weather Research and Forecasting)模式的静态地表反照率对中国大陆温度模拟结果的影响,本文进行了两组为期6年(2002-2007年)的连续积分试验:控制试验(CT试验)采用短波波段地表反照率,取自WRF模式推荐的地表参数数据集;敏感试验(MD试验)采用分波段的(可见光和近红外)地表反照率,取自MODIS BRDF/Albedo数据产品。试验结果表明,CT试验能够模拟中国温度的基本空间格局,但是模拟温度相对于观测温度有明显偏差,青藏高原南部的模拟温度偏低(负偏差),最大偏低幅度为1.03℃,出现在秋季,东部地区的模拟温度偏高(正偏差),最大偏高幅度达3.4℃,出现在春季;MD试验模拟结果的正、负偏差格局与CT试验基本相似,但是与CT试验相比,MD试验模拟的青藏高原南部温度的负偏差更大,最大为1.32℃,而模拟的东部地区温度的正偏差明显减小,最大为2.97℃,这说明MD试验比CT试验模拟的温度普遍偏低。在青藏高原,这主要归因于MD试验比CT试验的地表反照率大,使得地表净辐射少,地表感热少,致使温度偏低;在中国东部的黄淮海至江南丘陵区,这主要归因于MD试验中北方蒙古高原的地表反照率比CT试验的大,使得MD试验中该地区的地表净辐射少,地表感热少,温度低,然后通过南下冷平流过程致使位于其下游的黄淮海至江南丘陵区温度降低。 展开更多
关键词 BRDF/Albedo数据 地表反照率 WRF模式 中国大陆 温度模拟
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利用POLDER数据验证MODIS BRDF模型参数产品及Ross-Li模型 认领 引用 被引量：8
13
作者 朱高龙 居为民 +3 位作者 陈镜明 柳艺博 朱敬芳 邢白灵 《遥感学报》 CSCD 北大核心 2011年第5期875-894,共20页
将MODIS BRDF模型参数产品(MCD43A1)模拟的近红外波段反射率与从POLDER-3/PARASOL BRDF全球数据集中筛选的9961个像元的BRDF观测数据进行对比,验证了MCD43A1所采用的RossThick-LiSparseR BRDF 模型(Ross-Li模型)拟合二向反射的能力。结... 将MODIS BRDF模型参数产品(MCD43A1)模拟的近红外波段反射率与从POLDER-3/PARASOL BRDF全球数据集中筛选的9961个像元的BRDF观测数据进行对比,验证了MCD43A1所采用的RossThick-LiSparseR BRDF 模型(Ross-Li模型)拟合二向反射的能力。结果表明,Ross-Li模型总体上可以有效地模拟地物的二向反射,所有像元的近红外波段反射率模拟值与POLDER-3观测数据之间的R2达到0.943,RMSE为0.016,模拟反射率比POLDER-3数据总体偏低5.2%。但Ross-Li模型明显低估了热点反射率,热点模拟结果比POLDER-3数据平均偏低14%,模拟值的R2为0.824,RMSE为0.07。热点反射率模拟误差与地表覆盖类型有关,针叶林热点反射率模拟值偏低最严重,其次是阔叶林、草地与农田,灌木与裸地热点反射率模拟值偏低相对较小。通过修正Ross-Li模型中的体散射核,可以明显改善热点反射率的模拟效果(R2=0.839,RMSE=0.043)。Ross-Li模型对天底、暗点等特征方向反射率的模拟较为准确。Ross-Li模型的模拟精度随太阳天顶角和观测天顶角的增大而降低。对于农田与草地而言,Ross-Li模型的模拟精度随NDVI的增加而降低;但在森林与灌木覆盖条件下,当NDVI约为0.5时,Ross-Li模型的模拟效果最差。 展开更多
关键词 MODIS POLDER 热点反射率 Ross-Li模型 BRDF模型参数产品
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目标表面遮蔽函数参数的反演与BRDF统计建模的优化 认领 引用 被引量：7
14
作者 黄朝军 刘亚锋 +2 位作者 尹继武 孙彦清 龙姝明 《红外与激光工程》 EI 北大核心 2010年第5期883-886,891,共4页
遮蔽函数是目标表面双向反射分布函数(BRDF)统计建模中的一个重要因子,工程应用中常将遮蔽函数中的参数取一组不变的经验值,这种近似具有一定优越性,适合一般工程应用。但对于不同材料,这种做法缺乏理论依据,不能准确反映材料表面的散... 遮蔽函数是目标表面双向反射分布函数(BRDF)统计建模中的一个重要因子,工程应用中常将遮蔽函数中的参数取一组不变的经验值,这种近似具有一定优越性,适合一般工程应用。但对于不同材料,这种做法缺乏理论依据,不能准确反映材料表面的散射特性,会给计算结果带来较大误差。利用目标表面CCD图像灰度图,结合图像处理,计算了像素的灰度梯度。通过遗传模拟退火算法反演出BRDF中遮蔽函数的参数,用反演得到的参数替换遮蔽函数中的经验参数计算水泥板表面的BRDF,并将拟合值和BRDF的实验值相比较,结果表明:随入射角增大,遮蔽函数参数取反演值时的BRDF比取经验值时的BRDF精度更高,为目标表面BRDF统计建模的优化提供了一种方法。 展开更多
关键词 遮蔽函数 BRDF 灰度梯度 反演
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业务化MODIS BRDF模型对冰雪BRDF/反照率的反演能力评估 认领 引用 被引量：6
15
作者 丁安心 焦子锑 +5 位作者 董亚冬 张小宁 何丹丹 崔磊 尹思阳 常雅轩 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第6期1147-1158,共12页
全球MODIS冰雪反照率产品在定量遥感中有着广泛应用,但由于该产品的业务化算法是建立在表征植被-土壤系统基础上的罗斯表层(RT)李氏稀疏互易核(LSR)的二向性反射分布函数(BRDF)模型(简称为RTLSR),因此该模型对冰雪的二向性反射及反照率... 全球MODIS冰雪反照率产品在定量遥感中有着广泛应用,但由于该产品的业务化算法是建立在表征植被-土壤系统基础上的罗斯表层(RT)李氏稀疏互易核(LSR)的二向性反射分布函数(BRDF)模型(简称为RTLSR),因此该模型对冰雪的二向性反射及反照率的反演能力有待评估。本文基于地球反射极化和方向测量仪(POLDER)的多角度冰雪反射率数据,综合评估了RTLSR模型在表征冰雪二向反射及反演反照率等方面的能力。为量化评估结果,本研究基于渐进辐射传输(ART)模型,从POLDER冰雪数据中筛选出高质量数据,使用ART模型拟合的高质量结果作为参考,比较结果表明:(1)在表征冰雪方向性散射方面,RTLSR模型整体拟合精度较低。在1020 nm波段,其均方根误差(RMSE)最大可达到0.0498,相较于ART模型的拟合结果偏高了约53.70%;(2)在反演冰雪反照率方面,RTLSR模型与ART模型反演结果也存在差别,其决定系数为0.529,均方根误差为0.0333,偏差为-0.0274,基于RTLSR模型的反演结果低估了ART模型的反演结果。为了使核驱动模型能更准确地表征冰雪BRDF特征和反演反照率,该模型需要针对冰雪散射特点进行进一步的发展。 展开更多
关键词 POLDER BRDF RTLSR ART 冰雪反射特征 冰雪反照率 模型评估
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基于遗传LM算法的涂层目标光谱偏振BRDF建模分析 认领 引用 被引量：7
16
作者 陈超 赵永强 +3 位作者 罗丽 潘泉 程咏梅 王凯 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS 北大核心 2010年第3期729-734,共6页
通过比较测量方法测量得到绿漆涂层木板探测目标在400~720 nm的光谱偏振二向反射分布函数值,从获得的户外试验测量数据入手,分析与探测角、波长之间的关系,通过有限探测条件得到的光谱偏振二向反射分布函数值（BRDF）建立光谱偏振BRDF模... 通过比较测量方法测量得到绿漆涂层木板探测目标在400~720 nm的光谱偏振二向反射分布函数值,从获得的户外试验测量数据入手,分析与探测角、波长之间的关系,通过有限探测条件得到的光谱偏振二向反射分布函数值（BRDF）建立光谱偏振BRDF模型,来描述探测目标的偏振二向反射特性。其中利用基于小面元的模型建立光谱偏振BRDF模型,利用遗传算法和Levenberg-Marquardt（LM）算法相结合的优化算法来获得非线性模型参数。仿真实验结果表明采用的遗传LM优化算法具有较好的性能,能较快较准确得到非线性的模型参数。真实实验数据证明了基于小面元模型的正确性,表明光谱偏振二向反射分布函数建模方法结果的可靠性。最后与绿漆涂层铁板目标的模型反演参数进行比较得出：2种不同材质、相同颜色涂层的目标,具有较为接近的折射率,其较小差别可以理解为由涂层的厚度、均匀程度的不同导致,而非不同的材质所引起。 展开更多
关键词 涂层目标 遗传LM算法 光谱偏振BRDF 小面元模型
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植物BRDF研究及应用进展 认领 引用 被引量：6
17
作者 张徐洲 杜朋朋 +1 位作者 何勇 方慧 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期829-835,共7页
植物叶片是植物光合作用的重要器官,直接体现了植物生长及营养状况。植物叶片反射、透射的内部理化信息模型间接反映了植物生长过程中物质、能量交换信息,是植物生长过程精细化管理的前提和基础。植物叶片空间光学特性对基于遥感的作物... 植物叶片是植物光合作用的重要器官,直接体现了植物生长及营养状况。植物叶片反射、透射的内部理化信息模型间接反映了植物生长过程中物质、能量交换信息,是植物生长过程精细化管理的前提和基础。植物叶片空间光学特性对基于遥感的作物营养状况诊断、虚拟植物光线传输模拟、计算机图形学场景渲染等领域具有重大意义。双向反射分布函数(BRDF)主要研究物体表面反射光的空间分布特性和光谱特性,通过对作物叶片光学特性的获取和测定,准确、高效地表征作物生长参数,并进行定量分析,在植被遥感、农业等领域的研究与应用中有着极大的优势。为了更好地把BRDF技术应用于农业遥感、数字农业等领域中,将针对BRDF测量装置、模型发展和分类及其在植物遥感检测中的应用等环节展开叙述。最后结合综述内容,分析了BRDF技术在农业遥感领域的局限,并对其应用前景进行了展望。 展开更多
关键词 BRDF 叶片光学特性 测量装置 模型
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基于MB模型的简化偏振BRDF模型建立与仿真 认领 引用 被引量：6
18
作者 颛孙晓博 武文远 +3 位作者 黄雁华 龚艳春 吴成国 李兆兆 《红外与激光工程》 EI CSCD 北大核心 2015年第3期1098-1102,共5页
偏振BRDF模型的计算往往非常复杂,为了简便准确地获取伪装目标和背景的反射光偏振度差值,采用特殊值法和理想化方法对Maxwell-Beard BRDF模型中的微面元分布函数和遮蔽函数进行简化,使微面元分布函数较Torrance-Sparrow模型更准确,较Max... 偏振BRDF模型的计算往往非常复杂,为了简便准确地获取伪装目标和背景的反射光偏振度差值,采用特殊值法和理想化方法对Maxwell-Beard BRDF模型中的微面元分布函数和遮蔽函数进行简化,使微面元分布函数较Torrance-Sparrow模型更准确,较Maxwell-Beard模型更简单。然后利用Fresnel反射中物体对光线平行分量和竖直分量反射率不同的性质,采用物理理论分析的方法计算得到表示反射过程的Muller矩阵,并建立了其矢量BRDF模型。针对面内反射,利用Matlab对模型进行模拟,仿真结果证明:模型可以描述粗糙表面反射偏振特性。研究结果对研究粗糙表面反射偏振特性的影响因素及伪装目标偏振探测有一定的理论和实践意义。 展开更多
关键词 偏振BRDF模型建立 偏振度 Stokes矢量 粗糙度
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基于BRDF理论的散射光谱加和性研究 认领 引用 被引量：4
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作者 宋薇 苗馨卉 +8 位作者 石晶 辛敏思 李龙 孟令鹏 陆旭 石丛认 谭勇 邵桢 蔡红星 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期1027-1032,共6页
依据双向反射分布函数理论,推导出散射光谱的加和性原理。散射光谱加和性是指对于材质质点之间无相互作用的平面漫反射体系,在光源与入射面材质不存在干涉、衍射、荧光、光谱上转换和光谱下转换等相互转换作用,且无光化学现象及非线性... 依据双向反射分布函数理论,推导出散射光谱的加和性原理。散射光谱加和性是指对于材质质点之间无相互作用的平面漫反射体系,在光源与入射面材质不存在干涉、衍射、荧光、光谱上转换和光谱下转换等相互转换作用,且无光化学现象及非线性效应发生的前提下,且符合能量守恒定律的同时,由单光源或多光源照射的材料的散射光谱,等于该材料中每种材质的散射光谱的线性叠加。实验上,以几种材料的散射光谱为例,通过改变探测条件、照明条件和材质比例,进行了散射光谱加和性的实验验证,并且针对实验结果进行了误差分析。单光源条件下的最大实验误差为2.64%,多光源条件下则为2.35%,加和计算偏差均在实验误差允许范围内。由此证明了材料的散射光谱具有加和性,不受组成的材质差异性、材质的面积比例组合多样性、以及实验条件多变性影响。散射光谱加和性的首次提出,不仅为基于散射光谱的复杂结构体的特征提取及识别研究提供了确切的理论依据和有效的分析方法,而且对相关的实验分析和应用研究有着重要的借鉴和参考意义。 展开更多
关键词 散射光谱 加和性 双向反射分布函数 BRDF
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陆表二向反射(BRDF)反演方法研究进展 认领 引用 被引量：4
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作者 韩源 闻建光 +4 位作者 肖青 鲍云飞 陈曦 刘强 贺敏 《遥感学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第9期2024-2040,共17页
陆表二向反射BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)定量刻画了地表目标在不同太阳—目标—传感器方向上的反射能力,是光学定量遥感研究的基础参量。BRDF在地表三维结构表征上起着重要作用,对地表能量平衡研究有重要... 陆表二向反射BRDF(Bidirectional Reflectance Distribution Function)定量刻画了地表目标在不同太阳—目标—传感器方向上的反射能力,是光学定量遥感研究的基础参量。BRDF在地表三维结构表征上起着重要作用,对地表能量平衡研究有重要意义。自20世纪80年代来的发展,BRDF在定义、反演、观测等方面的研究都取得了显著的进展。随着多角度卫星或拟多角度卫星的发射升空,其相应的BRDF产品得到了业务化的生产和发布,被广泛应用到了遥感多个领域。本文从BRDF反演的基本原理出发,分析了BRDF反演的主要问题,在此基础上重点介绍了BRDF反演方法的原理和特点,这些方法可有效缓解BRDF反演过程中的病态(ill-posed)问题,最后指出了未来提高BRDF反演精度的研究方向。 展开更多
关键词 BRDF 多角度 定量 光学遥感 病态问题 反演原理 反演方法 能量平衡
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