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单一太阳角BRDF数据反演过程中误差传播的估计.pdf
( E 辑) 第30 卷 增刊 SCIENCE IN CHINA ( Series E ) 2000 年8 月 单一太阳角BRDF 数据反演过程中 误差传播的估计* 李小文 高 峰 王锦地 A. H. Strahler W.LuchtC.Schaaf ( 北京师范大学遥感与地理信息系统研究中心, 北京 100875 ; Center for Remote Sensing and Department of Geography, Boston University, MA 02215, USA; 中国科学院南京地理与湖泊研究所, 南京 210008 ; Potsdam Institute for Climate Impact Research, POB 601203, D-14412 Potsdam, Germany) 摘要 太阳光照角变化范围较小在星载多角度遥感数据集中是普遍存在的, 以线性核 驱动模型的反演为例分析了用单一太阳角数据反演条件下误差传播的规律. 指出在这 种条件下反演 BRDF 随太阳角变化的趋势是不可靠的, 因此用单一太阳角数据拟合二 向反射率的外延能力作为模型检验标准是不合理的. 作为解决的方法, 建议在反演中 对反照率随太阳天顶角的变化趋势加一定的限制条件. 关键词 单一太阳角 数据反演 外延 法国 POLDER(地球反射极化与方向性)探测器搭载日本 ADEOS 卫星上, 首次为人类提 供了地表方向性反射的大量星载数据. Bicheron 等人整理了 16 种IGBP 类别不同地区和季相 1) 的395 个典型目标的二向性反射数据集 . 极大丰富了我们对地物BRDF 的知识及其置信度. 我们对这些数据集的分析表明: 虽然空间分辨率和大气影响显著不同于我们原收集的84 个地 [1] 面测量BRDF 数据集, 二者在统计规律上基本兼容 . 但在用线性核驱动模型反演地表反照率的实验中, 有66 个POLDER 数据集的反演异常. 这 66 组数据中, 除去冰雪 城市等地面测量数据中未包括的地物类别, 有部分数据拟合残差明 显较大, 表明 POLDER 数据噪声较大或模型已不能适用于数据对应的地表状况, 另外, 近 10 个数据集虽然只有中等程度的拟合残差, 但拟合的模型参数明显有异于从地面数据反演获得 2) 的先验知识, 这近10 个数据集的一个共同特征是太阳天顶角变化范围偏小 . 自从星载多角度遥感提上议事日程以来, 反演就面临一个非常现实的问题: 无论是多角 度遥感观测器如 MISR, VEGETATION, 还是拟多角度遥感观测器如 MODIS, 都只能在固定 或较小太阳角变化范围内获取多角度观测数据, 那么, 用这样数据拟合所得的 BRDF 模型参 数能否可靠应
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