二向反射遥感反演最优角度采样方法研究

地物具有二向反射特性，可由二向反射分布函数（Bi-directional Reflectance Distribution Function, BRDF）刻画，它是光学定量遥感反演的基础。BRDF的反演依赖于多角度观测，由于卫星、航空和地基观测的角度有限，如何设计可行的稀疏角度采样，对实现BRDF的高质量反演至关重要。研究引入角度信息量，基于模型模拟和传感器观测的多角度数据，通过计算不同角度组合用于核驱动模型BRDF反演的角度信息量与反演误差，探究了角度信息量与反演误差之间的关系，确定了BRDF反演的最优观测平面和角度数目，进而得到不同太阳天顶角对应的优选角度组合。验证结果表明：优选出的角度组合在大多数地表上可实现高质量的BRDF反演。研究成果可为多角度观测实验、多角度卫星载荷设计以及地表二向反射反演提供重要参考。