MODIS二向反射模型方差函数的研究与应用

编号 zgly0001590239

文献类型 期刊论文

文献题名 MODIS二向反射模型方差函数的研究与应用

作者 李佳悦  焦子锑  张虎  董亚冬  黄兴英  焦广平  李小文 

作者单位 北京师范大学遥感科学国家重点实验室遥感与地理信息系统研究中心地理学与遥感科学学院  北京师范大学环境遥感与数字城市北京市重点实验室 

母体文献 遥感学报 

年卷期 2015年05期

年份 2015 

分类号 TP79 

关键词 二向性反射方差函数BRVF  BRDF  MODIS  地表类型  EOS地面验证点  误差传播  反照率  核驱动模型 

文摘内容 地表二向性反射分布函数(BRDF)是表征地物反射随太阳和观测方向变化的物理量。在统计意义上,BRDF表示均值统计量,BRVF(Bidirectional Reflectance Variance Function)表示方差统计量,它们对研究地表各向异性反射特征有着重要意义。本文首先采用误差传播理论,推导出基于MODIS BRDF模型的BRVF表达形式。研究结果表明,BRVF的空间分布模式主要由几何光学核Kgeo和体散射核Kvol的一次项和二次项权重和决定。然后利用EOS地面验证核心站点(EOS Land Validation Core Sites)的MODIS BRDF产品,对BRVF空间分布模式随地表类型、光谱波段和观测角度范围进行验证。验证结果表明,基于MODIS BRDF产品的验证与理论推导有较好的一致性。BRVF空间分布模式和地表类型有关,通常在热点处有一个峰值。在大观测天顶角(>60°)下,BRVF随着角度的增大而增大。BRVF在近红外波段整体上大于红波段,表明其波段依赖性。最后,将上述理论成果初步应用于69组地表测量数据的模拟中。模拟结果表明,当大角度缺少观测数据时,模型外延所引起的方向反射方差显著增大,对地表反照率的反演精度和不确定性有较大影响。其中,红波段的白天空反照率的相对误差最大可达38.26%。本研究对利用小角度观测数据进行地表反照率反演的不确定性分析有指导意义;对大角度观测数据缺失情况下,先验知识在地表反照率的反演应用可提供有意义的理论支撑。