[发明专利]基于Lidar数据的植被冠层三维辐射传输模拟方法

摘要

本发明提供一种基于Lidar数据(激光雷达数据)的植被冠层三维辐射传输模拟方法，包括以下步骤：S1.获取Lidar数据后对Lidar数据进行预处理，然后对经过预处理的Lidar数据进行基于八叉树的体素法处理，重构森林的三维结构；其中，重构森林三维结构的体素为厘米级的高分辨率体素；S2.用户定义好相机参数和光照条件，然后利用辐射传输方程估算到达相机每个像素的辐射亮度值；S3通过步骤S2模拟图像成像过程，并进一步计算出辐射通量和双向反射率因子。

主权项

1.基于Lidar数据的植被冠层三维辐射传输模拟方法，其特征在于：包括以下步骤：S1.获取Lidar数据后对Lidar数据进行预处理，然后对经过预处理的Lidar数据进行基于八叉树的体素法处理，重构森林的三维结构；其中，重构森林三维结构的体素为厘米级的高分辨率体素；S2.用户定义好相机参数和光照条件，然后利用辐射传输方程估算到达相机每个像素的辐射亮度值：其中Lo(p,ωo)、Le(p,ωo)和Li(p,ωi)分别指从点p发射的总辐射亮度、从点p主动发射的辐射亮度和到达点p的辐射亮度；ωo和ωi分别为出射角和入射角；Pr(ωi)为抽样密度函数；fr(p,ωi,ωo)为二向散射方程；θi为散射表面法向量和入射角的夹角；其中N为从积分域Ω中随机选取的样本的个数。对于不透光材料，积分域Ω为半球面；对于透光材料，积分域Ω为全球面；设物体表面为朗伯体，则fr(p,ωi,ωo)为常数，其数值由材料的反射率和透射率决定，与入射角和出射角无关；S3通过步骤S2模拟图像成像过程，并进一步计算出辐射通量和双向反射率因子。