[发明专利]一种获取像元尺度地表宽波段半球发射率的方法

权利要求书

1.一种获取像元尺度地表宽波段半球发射率的方法，其特征在于：所述方法的具体步骤如下：

1)提取多时相相关数据，多时相相关数据包括地表窄波段方向发射率数据和观测天顶角数据；

2)根据核驱动模型，将地表窄波段方向发射率进行参数化表达；同时，采用不同初等函数形式对地表窄波段方向发射率的核函数进行曲线拟合，将地表窄波段方向发射率的核函数进行参数化表达；地表窄波段方向发射率的核函数包括各向同性核函数、体散射核函数、几何光学核函数；

3)依据参数化表达后的地表窄波段方向发射率、步骤1)获取的地表窄波段方向发射率数据和观测天顶角数据，对地表窄波段方向发射率的核函数权重系数进行逐像元率定；

4)利用步骤2)的参数化表达结果，对地表窄波段半球发射率进行参数化表达；

5)利用地表宽波段半球发射率与地表窄波段半球发射率间存在的高度相关性、步骤3)以及步骤4)的结果，获取像元尺度地表宽波段半球发射率。

2.根据权利要求1所述的获取像元尺度地表宽波段半球发射率的方法，其特征在于：步骤1)中所述地表窄波段方向发射率数据的提取过程为：根据待获取地区的时空范围，下载相应卫星上搭载的成像光谱仪中的地表方向发射率产品，从地表方向发射率产品中提取成像光谱仪的波段号i的原始计数值，并根据公式①将波段的原始计数值转换到对应的地表窄波段方向发射率，公式①如下所示：

其中，表示第i个波段的地表窄波段方向发射率，θ_v表示观测天顶角，表示第i个波段地表窄波段方向发射率的原始计数值。

3.根据权利要求2所述的获取像元尺度地表宽波段半球发射率的方法，其特征在于：步骤1)中所述观测天顶角数据的提取过程为：从地表方向发射率产品中提取的成像光谱仪的观测天顶角的原始计数值，并同时利用公式②将观测天顶角的原始计数值转换到对应的弧度为单位的观测天顶角，公式②如下所示：

其中，θ_v表示观测天顶角，表示观测天顶角的原始计数值。

4.根据权利要求3所述的获取像元尺度地表宽波段半球发射率的方法，其特征在于：步骤2)中所述地表窄波段方向发射率的参数化表达结果如公式⑦所示：

其中，表示第i个波段的地表窄波段方向发射率，θ_v表示观测天顶角，If_vol表示地表窄波段方向发射率的体散射核函数，其数值为双向反射分布函数的体散射核函数半球积分值，If_geo表示地表窄波段方向发射率的几何光学核函数，其数值为双向反射分布函数的几何光学核函数半球积分值，是第i波段对应的核函数权重系数，分别代表了各向同性核函数、体散射核函数、几何光学核函数所占的比例权重。

5.根据权利要求4所述的获取像元尺度地表宽波段半球发射率的方法，其特征在于：所述地表窄波段方向发射率的体散射核函数If_vol的参数化表达结果如公式⑧所示：

其中，If_vol表示地表窄波段方向发射率的体散射核函数，f_vol表示双向反射分布函数体散射核函数，θ_v表示观测天顶角，θ_s表示太阳天顶角，表示观测方向与太阳方向间的相对方位角，cos和sin分别是余弦和正弦函数符号，∫代表积分符号，d代表微分符号。

6.根据权利要求5所述的获取像元尺度地表宽波段半球发射率的方法，其特征在于：所述地表窄波段方向发射率的几何光学核函数If_geo的参数化表达结果如公式⑨所示：

其中，If_geo表示地表窄波段方向发射率的几何光学核函数，f_geo表示双向反射分布函数几何光学核函数，θ_v表示观测天顶角，θ_s表示太阳天顶角，表示观测方向与太阳方向间的相对方位角，cos和sin分别表示余弦和正弦函数符号，∫代表积分符号，d代表微分符号。