[發明專利]一種城區表面反射率遙感反演方法

有效

• 申請號: 202010023388.2
• 申請日: 2020-01-09
• 公開（公告）號: CN111198162B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發明（設計）人: 胡德勇;劉曼晴;于琛;張亞妮;曹詩頌;狄宇飛
• 申請（專利權）人: 胡德勇;劉曼晴;于琛;張亞妮;曹詩頌;狄宇飛
• 主分類號: G01N21/17
• 分類號: G01N21/17;G01N21/55;G01S7/48;G01S17/89;G06F17/10
• 代理公司: 北京市盛峰律師事務所 11337
• 代理人: 于國強

1.一種城區表面反射率遙感反演方法，其特征在于：包括如下步驟，

S1、量化城區表面地物目標接收的總輻射；步驟S1包括如下內容，

S11、量化下行太陽直接輻射；步驟S11具體為，利用公式1對下行太陽直接輻射進行量化，

其中，為量化后的下行太陽直接輻射；Φ為判斷地物目標是否被太陽直射的二值因子，當地物目標處于光照區內能夠接收到太陽直接輻射時Φ＝1，當地物目標處于陰影區內無太陽直接輻射時Φ＝0；E_s為大氣層上界的太陽輻射照度；μ_s為太陽天頂角θ_s的余弦值；為下行太陽直接輻射的大氣透過率；τ為大氣光學厚度；

S12、量化下行天空漫輻射；步驟S12具體為，利用公式2對下行天空漫輻射進行量化，

其中，為量化后的下行天空漫輻射；t_diff為下行天空漫輻射的大氣透過率；V為當前地物目標對應的天空視域系數值，其為該地物目標為中心的天空可視部分球面與半球面的面積比值，V介于0-1之間；

S13、量化環境輻射；步驟S13中，所述環境輻射包括第一環境輻射和第二環境輻射，所述第一環境輻射為城區建筑物在接收來自太陽的直接輻射和天空漫輻射后對地物目標產生的反射輻射；所述第二環境輻射為地物目標的上行輻射傳輸過程中，城區建筑物側面與地物目標之間經過多次反射作用后，地物目標接收到的輻射；所述第一環境輻射和所述第二環境輻射分別經公式3和公式4量化得到，

其中，為量化后的第一環境輻射；為城區建筑物側面接收到的太陽直接輻射后形成的反射輻射；為城區建筑物側面接收到天空漫輻射后形成的反射輻射；ρ_e為城區建筑物側面的反射率；

其中，為量化后的第二環境輻射；ρ_t為城區表面反射率；m為城區建筑物側面與地物目標之間的反射次數；

步驟S13具體為，利用公式5對環境輻射進行量化，獲取量化后的環境輻射；

其中，為量化后的環境輻射；為第一環境輻射；為第二環境輻射；

S14、根據量化后的下行太陽直接輻射、量化后的下行天空漫輻射以及量化后的環境輻射，得到量化后的城區表面地物目標接收的總輻射；步驟S14具體為，采用公式6計算獲得量化后的地物目標接收的總輻射，

其中，為量化后的地物目標接收的總輻射；為量化后的下行太陽直接輻射；為量化后的下行天空漫輻射；為量化后的環境輻射；

S2、量化傳感器入瞳處的輻射亮度；所述步驟S2具體包括如下內容，

S21、利用公式7量化地物目標反射輻射經過大氣衰減后的輻射亮度；

其中，為量化后的地物目標反射輻射經過大氣衰減后的輻射亮度，為量化后的地物目標接收的總輻射；為上行輻射的大氣透過率；μ_v為傳感器觀測方向的天頂角θ_v的余弦值；ρ_t為城區表面反射率；

S22、利用公式8量化地物目標周圍環境的上行漫輻射；

其中，為量化后的地物目標周圍環境的上行漫輻射；為量化后的地物目標接收的總輻射；t'_diff為上行漫輻射透過率；ρ_t為城區表面反射率；

S23、利用公式9量化大氣程輻射；

其中，L_p為量化后的大氣程輻射；E_s為大氣層上界的太陽輻射照度；μ_s為太陽天頂角θ_s的余弦值；ρ_a為大氣的反射率；

S24、利用公式(10)獲取量化后的傳感器入瞳處的輻射亮度；

其中，L_TOA為量化后的傳感器入瞳處的輻射亮度；為量化后的地物目標反射輻射經過大氣衰減后的輻射亮度；為量化后的地物目標周圍環境的上行漫輻射；L_p為量化后的大氣程輻射；T_v為上行輻射大氣透過率，

S3、結合步驟S1和步驟S2計算城區表面反射率；

由于(1-V)0，當m→∞時，量化后的地物目標接收的總輻射可表示為公式11，

則，城區下墊面反射率可表示為公式12；

其中，L_TOA為量化后的傳感器入瞳處的輻射亮度；L_p為量化后的大氣程輻射；為量化后的地物目標接收的總輻射；為量化后的第一環境輻射；為量化后的下行天空漫輻射；T_v為上行輻射大氣透過率；ρ_e為城區建筑物側面的反射率；V為當前地物目標對應的天空視域系數值。