复杂地形条件的地表反照率遥感反演与尺度效应研究

陆地反照率（Albedo）是主要地表参数之一，准确的地表反照率遥感反演具有重要意义。目前平坦地区地表反照率遥感反演已经取得了显著的成功，但在复杂山区，反照率遥感反演模型仍不成熟。解决地表反照率反演中的地形影响问题，对于提高区域和全球尺度地表反照率产品精度具有重要的意义。 .本项目将在高分辨率遥感数据地形影响消除以及地表反照率遥感反演基础上，重点研究中低分辨率遥感数据的地形影响机理，建立中低分辨率遥感像元尺度的山地反照率模型，分析研究地表反照率遥感反演中的空间尺度效应。并利用大尺度混合像元计算机模拟模型和多尺度的野外综合实验数据，验证地表反照率遥感反演模型与方法。项目将改进中低分辨率遥感数据复杂地形条件的地表反照率反演算法，提高山区地表反照率遥感反演精度。

课题围绕解决中低分辨率像元内部地形对地表反照率遥感反演及其尺度效应的影响这一基本主线，采用理论推导分析，模型方法验证及应用示范的研究思路，研究低分辨率遥感数据的地形影响机理，建立了像元尺度的山区地表反照率遥感反演模型，并进一步分析地表反照率遥感反演中的空间尺度问题。取得的主要成果如下：. 1) 形成地表反照率的验证数据库，试验数据以负责开展针对性的地表反照率观测试验为主，收集整理已有的观测试验数据为辅，为项目的实施提供数据支持：结合973项目“地表生态环境要素主被动遥感综合定量反演理论与方法” 负责协调河北怀来遥感综合试验，并研制分谱段地表反照率的无线传感器网络系统，进行地表反照率的长时间实时定点观测。2011年，在黑河流域开展不同地表类型的地表反照率多尺度观测，为地表反照率的尺度效应和尺度转换研究提供支持。. 2)提出子地形影响因子，为复杂地形条件的反照率遥感反演提供地形参数化表达，为复杂地表的反照率的尺度效应和尺度转换提供支撑：分析高程、坡度、天空可视因子和周围地形反射因子四种地形参数，分析在不同空间尺度下地形参数的变化规律及低分辨率像元内部地形影响机制。提出子像元地形影响因子，已描述中低分辨率像元内部地形对地表辐射的影响。. 3)发展地形反照率遥感反演模型(Terrian Angluar Bin albedo model,TAB)，完成复杂地形条件下单一角度地表反照率的遥感反演模型与地形影响因子结合：考虑像元内部地形的影响，引入等效面元的概念，计算太阳和传感器等效角度，形成复杂地形条件下地表反照率遥感反演算法。通过模拟数据验证了模型在复杂地形区域计算反照率具有较好的精度。并引入时空滤波算法，完成时空连续的黑河流域反照率产品的生产。