专利名称：基于多传感器的地表二向反射特性反演方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及遥感技术领域，具体涉及一种基于多传感器的地表二向反射特性反演方法及系统。
背景技术：
中分辨率成像光谱仪(ModerateResolution Imaging Spectroradio-meters,M0DIS)二向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distri but-1on Function,BRDF)产品是目前应用最广泛的地表二向反射特性产品。其理论方法基础是核驱动的线性BRDF模型，该模型用核的线性组合来拟合地表的二向性反射特征。简单地说，核驱动模型可用下
式表不:
权利要求
1.一种基于多传感器的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，包括步骤: 51.提取反演周期内多传感器的观测数据； 52.结合所述步骤SI中提取的观测数据，使用波段转换构建多传感器观测数据集； 53.根据有效观测次数，结合多角度多波段模型和多传感器观测数据集进行地表二向反射特性反演。
2.根据权利要求1所述的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，所述多传感器包括:中分辨率成像光谱仪、高分辨率扫描辐射计以及可见光红外扫描辐射计，所述多传感器观测数据包括:地表反射率、太阳和传感器观测角度、云掩膜以及NDVI。
3.根据权利要求1或2所述的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，所述步骤SI包括: 5101.以中分辨率成像光谱仪像元位置为基准，根据像元的中心经纬度查找相匹配的其它传感器的观测数据； 5102.根据查找到的每个传感器观测数据中的云掩膜项，判断若为晴天观测数据，提取该传感器的地表反射率、太阳和传感器观测角度以及NDVI数据。
4.根据权利要求3所述的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，所述步骤S2包括: 5201.使用实测地物波谱数据通过最小二乘法回归得到不同目标传感器用标准传感器统一表达的波段转换系数； 5202.根据所述波段转换系数,将每个传感器以统一的标准传感器模型表达，构建多传感器观测数据集。
5.根据权利要求4所述的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，所述步骤S3包括: 531.判断有效观测次数:若不小于49，则执行步骤S32;若不小于21且小于49，则执行步骤S33 ； 532.结合多传感器观测数据集，根据多角度多波段模型进行完全反演； 533.结合多传感器观测数据集，根据多角度多波段模型进行引入先验知识的反演。
6.根据权利要求5所述的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，所述步骤S33包括: 5331.获取全球地表二向反射特性先验知识； 5332.利用全球地表二向反射特性先验知识，构建模型先验观测数据； 5333.将模型先验观测数据加权引入多传感器观测数据集，根据多角度多波段模型进行反演。
7.根据权利要求6所述的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，所述步骤S33之后还包括: 54.根据净信息量，对反演结果进行评价并优化所述多传感器观测数据集。
8.根据权利要求7所述的地表二向反射特性反演方法，其特征在于，所述步骤S4包括: S41.根据所述步骤S33中反演结果，拟合得到反射率，递归步骤S33，每次选择出的相对误差最大的波段，若大于50%则移除，最终得到初步稳定的模型核系数；S42.使用初步稳定的模型核系数，连同标准传感器观测数据集和新增传感器观测数据集，分别计算各自信息量；多传感器信息量与标准传感器信息量之差为净信息量: 若为正，则该模型核系数为最终模型核系数； 若为负，则移除该传感器观测数据，根据所述步骤S33重新计算模型核系数。
9.一种实现根据权利要求1-8任意一项所述的基于多传感器的地表二向反射特性反演方法的系统，其特征在于，包括:依次设置的多传感器观测数据提取模块、多传感器观测数据集构建模块、地表二向反射特性反演模块以及模型结果输出模块； 所述多传感器观测数据集构建模块根据所述多传感器观测数据提取模块提取的观测数据使用波段转换构建多传感器观测数据集；所述模型结果输出模块输出所述地表二向反射特性反演模块结合所述多传感器观测数据集进行的地表二向反射特性反演的结果。
10.根据权利要求9所述的地表二向反射特性反演系统，其特征在于，还包括设置在所述地表二向反射特性反演模块与模型结果输出模块之间的信息量优化反演模块； 所述信息量优化反演模块根据净信息量，对反演结果进行评价并优化所述多传感器观测数据 集。
全文摘要
本发明涉及遥感图像处理技术领域，具体涉及一种基于多传感器的地表二向反射特性反演方法及系统。该方法包括步骤S1.提取反演周期内多传感器的观测数据；S2.结合所述步骤S1中提取的观测数据，使用波段转换构建多传感器观测数据集；S3.根据有效观测次数，结合多角度多波段模型和多传感器观测数据集进行地表二向反射特性反演。本发明所提供的基于多传感器的地表二向反射特性反演方法通过综合利用多种传感器的观测数据，构建丰富的多角度观测数据集，进行地表二向反射特性的反演，从而解决了地表二向反射特性中反演信息量不足的问题，并且有效的提高了反演二向反射特性的精度和时间分辨率。
文档编号G01S7/41GK103197303SQ20131011875
公开日2013年7月10日 申请日期2013年4月8日 优先权日2013年4月8日
发明者闻建光, 窦宝成, 唐勇, 施健, 孙长奎, 刘强 申请人:中国科学院遥感与数字地球研究所