【摘要】：雙向反射分布函數(shù)(BRDF)是描述材料樣片及地表光反射特性的重要物理量,對(duì)其進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)測(cè)量及理論建模工作在復(fù)雜環(huán)境背景的目標(biāo)探測(cè)、識(shí)別、仿真計(jì)算等相關(guān)研究中具有重要的理論研究?jī)r(jià)值及實(shí)際意義。本文介紹了幾種典型的植被BRDF模型,分析了每種模型的優(yōu)缺點(diǎn)。根據(jù)枯門嶺地區(qū)的數(shù)字高程模型(DEM),利用3DS MAX隨機(jī)建立了三種不同起伏地形,基于核驅(qū)動(dòng)植被BRDF模型并將其覆在不同起伏地形上,分析了不同季節(jié)、地形起伏、入射天頂角以及入射光譜對(duì)植被BRDF的變化特性。通過(guò)MODIS植被遙感數(shù)據(jù)分析了枯門嶺地區(qū)不同季節(jié)、不同入射光譜對(duì)植被BRDF的影響特性,結(jié)果表明:植被的冠層結(jié)構(gòu)會(huì)影響植被枝葉間與地表間的遮蔽效應(yīng),從而直接影響植被BRDF的值。不同季節(jié)枯門嶺地區(qū)的植被冠層會(huì)有著明顯的不同,春季時(shí)冠層結(jié)構(gòu)稀疏,葉片較小,枝葉之間的互相遮蔽較小,因此前、后向散射特性都比較強(qiáng);夏季和秋季時(shí)冠層結(jié)構(gòu)稠密,葉片之間的遮蔽增強(qiáng),因而只有后向散射特性較強(qiáng);冬季時(shí)葉片掉落,遮蔽效應(yīng)又減小,因而B(niǎo)RDF的值整體又偏大�；贑ok-Munk海面反射率模型,通過(guò)將一維海面推廣到二維的情況推導(dǎo)了各向異性時(shí)的坡度概率密度分布函數(shù),由此提出了各向異性的海面反射率模型,并將該模型退化到一維情況,反射率計(jì)算結(jié)果與Cok-Munk模型吻合良好,從而證明該模型的正確性。通過(guò)假設(shè)可見(jiàn)性概率函數(shù)提出了各向同性和各向異性的海面遮蔽函數(shù),分析了不同風(fēng)速、風(fēng)向以及考慮遮蔽效應(yīng)后海面反射率的變化特性。借助反射率與BRDF之間的關(guān)系推導(dǎo)了各向異性的海面BRDF模型,并分析了不同入射天頂角、風(fēng)速和風(fēng)向時(shí),海面BRDF的變化特性。通過(guò)海水介電常數(shù)與折射率的關(guān)系,分析了海水溫度、鹽濃度以及光譜對(duì)海面BRDF的影響,計(jì)算結(jié)果表明:溫度越高,波長(zhǎng)越長(zhǎng),鹽濃度越小,海面的BRDF值越小。通過(guò)MODIS獲得的海面溫度值,討論了典型臺(tái)灣海峽在不同季節(jié)的BRDF變化特性。最后利用P-N海譜模型了計(jì)算了不同風(fēng)速、風(fēng)向時(shí)的海面高度起伏狀況。
【學(xué)位授予單位】：西安電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：O439
【圖文】：

(c)圖 3.1 枯門嶺地區(qū)不同起伏地形建模地形起伏對(duì)植被地區(qū)起伏地表 BRDF 影響根據(jù)第二章中介紹的適用于不同季節(jié)的核驅(qū)動(dòng)植被 BRDF 模型，將該模型.1 節(jié)中建立的枯門嶺地區(qū)不同起伏地表上，分析地形的起伏對(duì)植被 BRDF 的況。下面給出了入射天頂角為30 ，方位角為0 時(shí)，不同起伏地形、不同季節(jié)時(shí)DF 隨觀測(cè)幾何的變化情況。春夏稀疏植被圖 3.2 計(jì)算了選擇核驅(qū)動(dòng)模型為春夏稀疏植被時(shí)，地表標(biāo)準(zhǔn)差分別為(a)地形 5.5453，(b)地形 2：2 16.2173；(c)地形 3：3 575.0181，(d)無(wú)起伏地形 BRDF 隨觀測(cè)天頂角及方位角的變化情況，此時(shí)模型參數(shù)分別選擇。0.331, 0.001, 0.114o geo vol f f

(c)風(fēng)速為 10m/s圖 5.6 不同風(fēng)速、風(fēng)向的海面建模由圖 5.6 可以看出：對(duì)于同于風(fēng)向，隨著風(fēng)速的增大，海面起伏的高度在風(fēng)向置越大，同時(shí)，風(fēng)速增加時(shí)，海面的波浪數(shù)反而在減小，會(huì)造成遮蔽效應(yīng)的明顯，從海面反射率的值也會(huì)存在變化。對(duì)于同于風(fēng)速，海面的整個(gè)起伏狀況會(huì)偏向的方向有最大值，因此對(duì)應(yīng)與風(fēng)向方向的反射率值也最大。所以海面在不同風(fēng)向的起伏狀況會(huì)直接影響海面反射率的值。.5 本章小結(jié)本章通過(guò)建立各向異性的海面 BRDF 模型，結(jié)合海水介電常數(shù)，基于 MODI計(jì)算了臺(tái)灣海峽不同季節(jié)的 BRDF 特性。然后通過(guò) P-N 海譜模型分析了不同風(fēng)速向時(shí)的海面起伏特性，得到了以下結(jié)論：1. 入射天頂角的改變會(huì)影響海面 BRDF 特性變化。入射天頂角越大，海面 BR

【參考文獻(xiàn)】

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1 劉若凡;張憲亮;蘇紅雨;曾道全;劉夏茹;;光學(xué)雙向反射分布函數(shù)的測(cè)量裝置研究[J];紅外;2014年01期

2 于穎;范文義;楊曦光;;三種植被冠層二向反射分布函數(shù)模型的比較[J];植物生態(tài)學(xué)報(bào);2012年01期

3 施加寶;吳振森;曹運(yùn)華;馮艷華;;海面中波紅外反射率特性研究[J];光子學(xué)報(bào);2009年09期

4 王安祥;張涵璐;吳振森;馮健;曾震超;;目標(biāo)表面可見(jiàn)光譜BRDF的實(shí)驗(yàn)測(cè)量及優(yōu)化建模[J];光學(xué)技術(shù);2008年05期

5 戴景民;趙忠義;李穎;;可變溫條件下材料表面的雙向反射分布函數(shù)測(cè)量[J];應(yīng)用光學(xué);2008年03期

6 曹運(yùn)華;吳振森;張涵璐;魏慶農(nóng);汪世美;;粗糙目標(biāo)樣片光譜雙向反射分布函數(shù)的實(shí)驗(yàn)測(cè)量及其建模[J];光學(xué)學(xué)報(bào);2008年04期

7 張春桂;陳家金;謝怡芳;林晶;曾銀東;;利用MODIS多通道數(shù)據(jù)反演近海海表溫度[J];氣象;2008年03期

8 趙忠義;戴景民;李穎;;可控溫雙向反射分布函數(shù)測(cè)量系統(tǒng)的研制[J];激光與紅外;2008年01期

9 郭濤;平西建;;基于OpenGL的三維地形可視化技術(shù)研究[J];計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì);2008年01期

10 黃健熙;吳炳方;曾源;田亦陳;;基于蒙特卡羅方法的森林冠層BRDF模擬[J];系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào);2006年06期

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本文編號(hào)：2748959