一种BRDF模型参数的确定方法及系统与流程

一种brdf模型参数的确定方法及系统
技术领域
1.本发明属于高光谱卫星对地观测领域，具体涉及一种brdf模型参数的确定方法及系统。


背景技术：

2.现有的对地观测中，在不同的光照条件、环境条件以及下垫面状况下，地物的光谱曲线有所不同，导致了光谱变异现象的发生。目前主要通过获取地物的brdf(二向反射分布函数)特性来解决光谱变异情况下地物元素的识别问题，主流的获取brdf特性的方法包括地面测量(包括光谱仪、多角度观测平台等)、机载测量(包括机载相机等)、基于天基高光谱卫星的brdf特性测量等方式。
3.然而，地面测量和机载测量由于测试条件、地理条件等因素受限，测试得到的地物brdf特性数据非常有限；由于地物“光谱变异”特性的存在，基于高光谱卫星的测量方式在采集地物的光谱信息时，获得的多个反射率非常接近，导致无法拟合出准确的brdf模型参数(即病态拟合)，使得brdf计算的有效性并不理想，进而无法准确对地物进行精细分类以识别探测目标。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供了一种brdf模型参数的确定方法及系统，能够在进行对地物观测时，获得不同观测角度下差异较大的反射率，从而高效、准确地进行拟合，以获得表现良好的brdf模型，能够对各种地物元素进行高效地识别观测，提升地物分类精度、降低目标探测识别虚警率。
5.实现本发明的技术方案如下：
6.为实现上述目的，根据本发明实施例的一个方面，提供了一种brdf模型参数的确定方法，包括：
7.接收卫星成像请求；其中，所述卫星成像请求包括成像场景、与所述成像场景对应的目标地物、目标地物的地物特性和成像时间t0；
8.根据所述成像时间t0，确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角
9.利用所述目标地物的地物特性和所述目标夹角匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成所述成像卫星的观测任务；其中，所述观测任务的类型包括多角度观测任务和常规观测任务；
10.在所述观测任务为多角度观测任务的情况下，接收所述成像卫星返回的图谱数据，对所述图谱数据进行分析，拟合所述目标地物的brdf模型参数。
11.可选地，所述利用所述目标地物的地物特性和所述目标夹角匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成所述成像卫星的观测任务，包括：
12.根据所述目标地物的太阳天顶角θs、lai指数和特征波段，查询相对方位角阈值数
据库，得到所述目标地物的相对方位角阈值集
13.将所述目标夹角与所述相对方位角阈值集进行对比，判断是否存在
14.如果是，生成所述成像卫星的多角度观测任务。
15.可选地，所述相对方位角阈值数据库的构建方法包括：
16.设定不同地物的太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、lai指数和相对方位角；
17.将不同所述地物的太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、lai指数和相对方位角输入预训练的prosail模型；
18.根据所述prosail模型的输出，确定不同地物的反射率；
19.利用不同所述地物的lai指数、相对方位角和所述反射率，构建不同地物的相对方位角阈值数据库。
20.可选地，所述利用不同所述地物的lai指数、相对方位角和所述反射率，构建不同地物的相对方位角阈值数据库，包括：
21.针对每一种所述地物，利用反射率确定所述地物的反射率变异系数；
22.根据预设变异阈值，确定与所述反射率变异系数对应的相对方位角阈值；
23.生成所述相对方位角阈值数据库。
24.可选地，所述成像卫星为敏捷高光谱卫星。
25.可选地，在所述根据所述成像时间t0，确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角之前，还包括：
26.根据当前时刻t、所述成像时间t0、所述成像卫星的卫星姿态机动时间τ
attitude
、所述成像卫星的相机成像准备时间为τ
camera
，判断t、t0、τ
attitude
是否满足t
0-t＞τ
attitude
，并且，t、t0、τ
camera
是否满足t
0-t＞τ
camera
；
27.在t
0-t＞τ
attitude
且t
0-t＞τ
camera
的情况下，确定所述成像卫星可以执行观测任务。
28.可选地，所述根据所述成像时间t0，确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角包括：
29.根据所述成像时间t0，确定太阳天顶角θs和太阳主平面相较于赤道的倾角
30.根据所述成像卫星的卫星轨道倾角和所述倾角计算太阳主平面与卫星轨道面的目标夹角
31.根据本发明实施例的再一个方面，提供了一种brdf模型参数的确定系统，包括：
32.接收模块，用于接收卫星成像请求；其中，所述卫星成像请求包括成像场景、与所述成像场景对应的目标地物、目标地物的地物特性和成像时间t0；
33.数据处理模块，用于根据所述成像时间t0，确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角
34.匹配模块，用于利用所述目标地物的地物特性和所述目标夹角匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成所述成像卫星的观测任务；其中，所述观测任务的类型包括多角度观测任务和常规观测任务；
35.拟合模块，用于在所述观测任务为多角度观测任务的情况下，接收所述成像卫星返回的图谱数据，对所述图谱数据进行分析，拟合所述目标地物的brdf模型参数。
36.有益效果：
37.(1)本发明为了提高brdf特性的计算效率，提供了一种brdf模型参数的确定方法及系统，利用地面试验或者模拟所获取的均匀地物(均匀地物是指地物基本覆盖了一片区域，每次拍摄的都是同一地物)，得到不同地物空间结构、太阳天顶角和特征波段下光谱变异程度与相对方位角的对应关系，建立满足地物brdf模型参数拟合需求的相对方位角阈值数据库。利用目标夹角与星上卫星轨道和太阳主平面之间的夹角相匹配，通过两者对比，判断是否需要对地物进行多角度观测，确保有效的多角度观测以获取brdf特性，避免了对地物盲目无效的多角度观测，提升卫星对地物观测的有效性和brdf特性的获取效率，节省经济成本和时间成本。
38.(2)本发明的关键在于建立反射率变异系数与相对方位角的相对方位角阈值数据库，有效支撑卫星星上对是否需要执行多角度观测任务的判别，进而判别目标地物的变异程度是否符合brdf拟合需求，提升brdf特性的测量效率和卫星对地物多角度观测的使用效能。
39.(3)本发明首次提出了通过高光谱卫星对地物进行单轨多角度观测，利用敏捷高光谱卫星的敏捷机动能力，快速调整卫星的姿态角以获取地物的多角度高光谱观测数据，以拟合brdf特性极大地降低了数据支撑需要的经济成本和时间成本，降低用户处理困难和数据存储成本。
附图说明
40.图1为根据本发明实施例的brdf模型参数的确定方法的流程示意图。
41.图2为根据本发明实施例的目标夹角的确定方法的流程示意图。
42.图3为根据本发明实施例的相对方位角阈值数据库的构建方法的流程示意图。
43.图4为根据本发明实施例的成像卫星的观测任务的类型的确定方法的流程示意图。
44.图5为根据本发明实施例的成像卫星的多角度观测任务的执行方法的流程示意图。
45.图6是根据本发明实施例的brdf模型参数的确定系统的模块示意图。
具体实施方式
46.brdf特性作为光谱变异现象的一个分支，可以利用brdf模型定量分析光谱变异现象。brdf特性主要与地物目标特性、季节、时间等因素相关，可通过对地物进行多角度观测，计算得到与太阳照射方向、相机观测方向有关的brdf模型参数，获取地物的光谱变异特性，应对“同物异谱”、“同谱异物”对高光谱遥感应用产生的影响。由于brdf特性受到太阳天顶角、卫星的观测天顶角、卫星的观测方位角、卫星轨道角度(卫星轨道角度会影响卫星的观测天顶角与方位角)等因素的约束，对同一地物多角度观测所得到的反射率需要有足够的变异程度才能满足brdf模型参数的反演。
47.一方面，目前传统的高光谱卫星通常是盲目地对地物进行多角度观测，并未对地物的观测角度进行有效甄别，使得brdf特性获取的效率、准确率低下，而且采集数据量过大，需要消耗极高的经济成本和时间成本。另一方面，传统的高光谱卫星机动能力差，对地物的多角度观测主要采用重访(卫星多次过境访问同一个地物)和侧摆(卫星不同的摆动角
度对应不同的侧摆角)的方式，使得观测效率和brdf特性的获取效率低下。比如，目前较为流行的modis数据，其主要来源于宽幅成像光谱仪的数据采集，单轨(卫星转动一圈)仅对地物成像一次，需多次重访方可实现对地物的多角度观测，观测效率低下，而且，其数据经过多颗星的数年积累，数据支撑成本较高。又比如，“机载widas地表观测的brdf原型反演算法验证”(《遥感学报》，2019,23(4))中描述了采用机载多光谱相机和热红外相机对地物进行多角度观测获取brdf特性的方法，并通过modis数据对反演得到的反射率数据进行了验证，但是，受限于搭载飞机的飞行区域限制，无法实现对全球地物、复杂环境下的地物等进行有效观测，数据积累时间长，存储及处理成本较高。
48.随着新一代光学遥感卫星成像分辨率、敏捷机动能力的提升，以及用户对卫星的使用从普查到详查的趋势转变，卫星的观测任务计划由原日均20个增长至100个，在相同成像时长的情况下每日侦察数据量相比于传统卫星增长至少12.5倍，从而产生海量的成像侦察数据，一方面，给用户带来处理困难和数据存储成本的提高；另一方面，分辨率的提升使得多角度观测的数据量增加，数据处理效率低下，地物目标的观测效率较低。比如，为了获取地物的brdf特性，需要获取至少5个观测角度的地物光谱，相同拍摄时间下，卫星可执行的单轨观测任务数理论上会降低5倍，严重影响用户的使用和卫星全面覆盖侦察的效率。
49.本发明的brdf模型参数的确定方法，通过构建地物的相对方位角阈值数据库；从而在规划卫星的观测任务时，根据成像时间确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角；将目标夹角与相对方位角阈值数据库进行对比；在相对方位角阈值数据库存在大于等于目标夹角的相对方位角阈值的情况下，表明目标地物的反射率变异明显，可以有效计算brdf特性；生成多角度观测任务，使得成像卫星执行多角度观测任务；并根据成像卫星返回的数据拟合brdf模型参数。
50.下面结合附图并举实施例，对本发明进行详细描述。
51.本发明提供了一种brdf模型参数的确定方法，以下结合实施例和附图详细说明本发明技术方案，但本发明并不仅限于此。
52.在本发明实施例中，如图1所示，本发明的brdf模型参数的确定方法包括如下步骤：
53.步骤11，接收卫星成像请求；其中，所述卫星成像请求包括成像场景、与所述成像场景对应的目标地物、目标地物的地物特性和成像时间t0。
54.在本发明实施例中，本发明的卫星的观测任务的生成方法应用于卫星星务计算机，由卫星星务计算机执行。卫星星务计算机接收成像请求并向成像卫星下发观测任务。地物特性包括地物的地物类型(比如，地物类型为植被)、地物的lai指数和地物的特征波段。
55.进一步地，卫星成像请求可以是地面的用户通过终端发出的，卫星星务计算机接收终端发送的成像请求。
56.在本发明实施例中，因为敏捷高光谱卫星具备敏捷机动能力，故而可以快速获取地物的多角度数据，从而迅速积累brdf特性数据，因此，成像卫星为敏捷高光谱卫星。成像场景可以是观测地形地貌的场景，比如，沙土、草地、茂密的单一植被、森林等。
57.步骤12，根据所述成像时间t0，确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角
58.在本发明实施例中，卫星星务计算机根据成像时间t0，确定太阳主平面与卫星轨
道面之间的目标夹角后续任务规划过程中，即可利用目标夹角匹配相对方位角阈值数据库，将目标夹角与相对方位角阈值进行对比，确定是否可以获得变异明显的反射率变异系数，以生成不同类型的卫星观测任务。
59.在本发明实施例中，在步骤12之前，卫星星务计算机根据当前时刻t、成像时间t0、成像卫星的卫星姿态机动时间τ
attitude
、成像卫星的相机成像准备时间为τ
camera
，确定成像卫星是否可以执行观测任务。
60.进一步地，卫星星务计算机判断t、t0、τ
attitude
是否满足t
0-t＞τ
attitude
，并且，t、t0、τ
camera
是否满足t
0-t＞τ
camera
，在t
0-t＞τ
attitude
且t
0-t＞τ
camera
的情况下，执行步骤12；否则，决绝卫星成像请求。
61.在本发明实施例中，如图2所示，本发明的目标夹角的确定方法包括如下步骤：
62.步骤21，根据所述成像时间t0，确定太阳天顶角θs和太阳主平面相较于赤道的倾角
63.在本发明实施例中，卫星星务计算机根据成像时间t0，确定太阳天顶角θs，太阳天顶角θs余弦值如下式所示：
64.cosθs＝sin(sinb0sinδ cosb0cosδcosφ)，
65.上式中：
66.b0为目标地物所处的纬度；
67.δ为与成像时间t0对应的太阳赤纬；
68.φ为与成像时间t0对应的太阳时角。
69.进一步地，卫星星务计算机根据cosθs，计算太阳天顶角θs。
70.在本发明实施例中，卫星星务计算机根据成像时间t0，确定太阳主平面相较于赤道的倾角
71.步骤22，根据所述成像卫星的卫星轨道倾角和所述倾角计算太阳主平面与卫星轨道面的目标夹角
72.在本发明实施例中，卫星星务计算机利用成像卫星的卫星轨道倾角太阳主平面相较于赤道的倾角计算太阳主平面与成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角如下式所示：
[0073][0074]
在本发明实施例中，通过本发明的目标夹角的确定方法，能够根据成像时间确定太阳主平面与成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角，从而后续利用目标夹角作为匹配基准，以规划卫星观测任务确定，从而有效地计算brdf特性。
[0075]
步骤13，利用所述目标地物的地物特性和所述目标夹角匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成所述成像卫星的观测任务；其中，所述观测任务的类型包括多角度观测任务和常规观测任务。
[0076]
在本发明实施例中，根据目标地物的地物特性，确定与地物特性对应的相对方位角阈值集，将目标夹角与相对方位角阈值集进行对比，以生成对应类型的观测任务；其中，观测任务的类型包括多角度观测任务和常规观测任务。
[0077]
在本发明实施例中，可以采用模拟或者实验的方式，构建不同地物的相对方位角
阈值数据库；其中，本发明的地物为植被类型地物。以模拟方式为例，如图3所示，本发明的相对方位角阈值数据库的构建方法包括如下步骤：
[0078]
步骤31，设定不同地物的太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、lai指数和相对方位角。
[0079]
在本发明实施例中，设定不同地物的模拟输入参数，包括太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、lai指数和相对方位角。太阳天顶角(即solar zenith angle)θs是指光线入射方向和天顶方向的夹角；观测天顶角θv是指观测方向与水平法线方向的夹角；lai指数(即leaf area index，叶面积指数/叶面积系数)是指单位土地面积上植物叶片总面积占土地面积的倍数。比如，设定太阳天顶角θs的取值范围为10
°
～40
°
，步长10
°
；观测天顶角θv的取值范围为-50
°
～50
°
，步长10
°
；太阳辐射的特征波段λ分别设定为450nm、550nm、650nm、850nm、1250nm、1650nm、2150nm；lai指数的取值范围设定为1～4。
[0080]
在本发明实施例中，相对方位角为太阳方位角与观测方位角的差的绝对值；其中，太阳方位角(即solar azimuth angle)是指太阳从北方沿着地平线顺时针量度的角，观测方位角是指观测方向在水平面的投影与太阳方向在水平面投影的夹角。比如，相对方位角的取值范围为0
°
～90
°
，步长10
°
。
[0081]
步骤32，将不同所述地物的太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、lai指数和相对方位角输入预训练的prosail模型。
[0082]
在本发明实施例中，利用prosail辐射传输模型进行模拟，prosail模型可以反演植被类型地物的光谱反射率，比如，叶片的光谱反射率。
[0083]
步骤33，根据所述prosail模型的输出，确定不同地物的反射率。
[0084]
在本发明实施例中，根据prosail模型的输出，确定植被类型地物的反射率。
[0085]
步骤34，利用不同所述地物的lai指数、相对方位角和所述反射率，构建不同地物的相对方位角阈值数据库。
[0086]
在本发明实施例中，根据不同地物的lai指数、相对方位角和反射率的对应关系，筛选相对方位角满足要求的地物数据，构建相对方位角阈值数据库。
[0087]
步骤341，针对每一种所述地物，利用反射率确定所述地物的反射率变异系数。
[0088]
在本发明实施例中，针对植被类型地物，根据步骤33确定的反射率，计算地物在不同波段下的反射率变异系数反射率变异系数为在设定的lai指数和太阳天顶角θs下，不同观测天顶角θv下地物的反射率标准差与反射率平均值之比，如下式所示：
[0089][0090]
上式中：
[0091]
代表地物在第m个特征波段的反射率变异系数；
[0092]
为在设定的不同的太阳天顶角θs、特征波段λ、lai指数下，不同的观测天顶角θv对应的地物的反射率的平均值；
[0093]
σ
ρ
为反射率的标准差。其中：
[0094]
的计算方法如下式所示：
[0095][0096]
上式中：
[0097]
(θv)i为不同的观测天顶角，i＝1,2,
…
,n；其中，n＝1表示观测天顶角θv为-50
°
，n＝2表示观测天顶角θv为-40
°
，
……
，n＝11表示观测天顶角θv为50
°
；
[0098]
为第i个观测天顶角θv、第m个特征波段λ下的地物反射率；
[0099]
σ
ρ
的计算方法如下式所示：
[0100][0101]
步骤342，根据预设变异阈值，确定与所述反射率变异系数对应的相对方位角阈值。
[0102]
在本发明实施例中，根据步骤341得到的反射率变异系数和预设变异阈值，确定当反射率变异系数等于预设变异阈值时，其对应的相对方位角阈值。
[0103]
进一步地，将反射率变异系数等于10％作为brdf特性测量有效性的阈值，相应地，预设变异阈值为10％，确定反射率变异系数等于10％时的相对方位角阈值。
[0104]
当按照反射率变异系数大于10％的相对方位角进行地物观测时，可以获得变异较为明显的地物光谱特性；当按照反射率变异系数小于10％的相对方位角进行地物观测时，即使进行多角度观测，也无法得到有效的光谱特性改变，brdf计算的有效性并不理想。因此，在后续的观测过程中，可以按照相对角阈值筛选确定有效的观测角度，便于拟合确定brdf模型的模型参数。
[0105]
步骤343，生成所述相对方位角阈值数据库。
[0106]
在本发明实施例中，根据地物类型、太阳天顶角、特征波段、lai指数、反射率变异系数和相对方位角阈值的对应关系，生成相对方位角阈值数据库；其中，地物类型为植被。
[0107]
进一步地，根据地物类型、太阳天顶角、观测天顶角、特征波段、lai指数、反射率变异系数和相对方位角阈值的对应关系，生成相对方位角阈值数据库。
[0108]
更进一步地，将生成的相对方位角阈值数据库导入卫星星务计算机中，以协助卫星星务计算机进行观测任务规划。
[0109]
在本发明实施例中，通过本发明的相对方位角阈值数据库的构建方法，能够利用模拟或者实验的方式，获得变异明显的反射率变异系数，从而利用预设的变异阈值确定相对方位角阈值，构建地物的相对方位角阈值数据库，以便于后续的卫星观测任务确定，以有效地计算brdf特性。
[0110]
在本发明实施例中，如图4所示，本发明的成像卫星的观测任务的类型的确定方法包括如下步骤：
[0111]
步骤41，根据所述目标地物的太阳天顶角θs、lai指数和特征波段λ，查询相对方位角阈值数据库，得到所述目标地物的相对方位角阈值集
[0112]
步骤42，将所述目标夹角与所述相对方位角阈值集进行对比，判断是否存在如果是，转至步骤43；如果否，转至步骤44。
[0113]
步骤43，生成所述成像卫星的多角度观测任务。
[0114]
在本发明实施例中，当目标地物的相对方位角阈值集中存在大于等于目标夹角的相对方位角阈值时，表示对目标地物进行多角度观测时，对应的目标地物的反射率变异系数大于等于10％，变异明显，可以有效地计算brdf特性。因此，根据相对方位角阈值生成成像卫星的多角度观测任务。
[0115]
在本发明实施例中，卫星星务计算机根据相对方位角阈值规划成像卫星的多角度观测任务，多角度观测任务包括至少5个角度的姿态角的多角度成像，即成像卫星需要至少改变4次姿态角进行观测；其中，姿态角包括侧摆角和俯仰角。
[0116]
步骤44，生成所述成像卫星的常规观测任务。
[0117]
在本发明实施例中，当目标地物的相对方位角阈值集中不存在大于等于目标夹角的相对方位角阈值时，表示对目标地物进行多角度观测时，对应的目标地物的反射率变异系数小于10％，生成成像卫星的常规观测任务。
[0118]
在本发明实施例中，常规观测任务是指成像卫星经过目标地物时，仅进行一次成像，无需多次改变姿态角进行观测。
[0119]
在本发明实施例中，通过本发明的成像卫星的观测任务的类型的确定方法，能够利用目标夹角匹配预先构建的相对方位角阈值数据库，确定成像卫星的观测任务类型，以在匹配成功的情况下得到变异明显的目标地物的反射率变异系数，从而可以有效地计算目标地物的brdf特性。
[0120]
在本发明实施例中，如图5所示，本发明的成像卫星的多角度观测任务的执行方法包括如下步骤：
[0121]
步骤51，根据所述多角度观测任务指示的姿态角，控制所述成像卫星进行姿态机动。
[0122]
在本发明实施例中，多角度观测任务的拍摄指令可以是按照成像时间和姿态角进行拍摄。成像卫星接收到卫星星务计算机的多角度观测任务后，按照规定的姿态角，进行姿态机动。姿态机动是指成像卫星能够快速地进行俯仰、侧摆等角度调整，使得相机可以迅速指向目标地物，卫星一次过境即可进行多角度观测。
[0123]
步骤52，控制所述成像卫星的相机按照规定时刻执行拍摄指令。
[0124]
在本发明实施例中，成像卫星的相机在规定时刻(比如成像时间t0)执行拍摄指令，对地物进行多角度观测。
[0125]
在本发明实施例中，或者，成像卫星接收到常规观测任务后，在规定时刻(比如成像时间t0)，成像卫星的相机执行拍摄指令，对地物进行常规观测。
[0126]
进一步地，成像卫星在接收到观测任务后，执行成像开机指令(比如，成像电路上电)，到达规定时刻时，成像卫星的相机准确执行拍摄指令(比如，拍摄开启)。
[0127]
在本发明实施例中，通过本发明的成像卫星的多角度观测任务的执行方法，能够
控制成像卫星进行姿态机动执行多角度观测任务，从而获得目标地物的图谱数据，以便于后续可以有效地计算目标地物的brdf特性。
[0128]
步骤14，在所述观测任务为多角度观测任务的情况下，接收所述成像卫星返回的图谱数据，对所述图谱数据进行分析，拟合所述目标地物的brdf模型参数。
[0129]
在本发明实施例中，成像卫星返回的目标地物的图谱数据(亦称，高光谱数据或者数据立方体)包括目标地物在不同特征波段下的反射率。将不同特征波段的反射率输入到brdf模型，以拟合出目标地物的brdf模型参数。比如，brdf模型为核驱动模型，模型函数如下式所示：
[0130][0131]
上式中：
[0132]
ρ为高光谱数据中的目标地物的反射率，可以根据成像卫星返回的目标地物的图谱数据确定；θs、θv、分别为太阳天顶角、观测天顶角以及相对方位角；k与植被的lai指数相关，表征地表覆盖类型(可以是植被与非植被)，本发明的目标地物为植被；λ为特征波段；k
vol
、k
geo
分别为ross-thick核和li-sparse核；f
iso
(k,λ)、f
vol
(k,λ)、f
geo
(k,λ)为待确定的brdf模型参数，分别表示各向同性散射、体散射和几何光学散射三部分所占比例。
[0133]
在拟合目标地物的brdf模型参数时，ρ可以根据成像卫星返回的目标地物的图谱数据确定，θs、θv、k、λ为成像卫星拍摄过程中的已知量，k
vol
、k
geo
为固定核函数，利用以上数据和brdf模型函数，即可拟合出目标地物的brdf模型参数f
iso
(k,λ)、f
vol
(k,λ)、f
geo
(k,λ)。
[0134]
进一步地，在后续的使用过程，可以根据拟合出的目标地物的brdf模型参数f
iso
(k,λ)、f
vol
(k,λ)、f
geo
(k,λ)，确定拟合后的brdf模型，计算对应植被类型下的地物反射率。
[0135]
图6是根据本发明实施例的brdf模型参数的确定系统的主要模块的示意图，如图6所示，本发明的brdf模型参数的确定系统60包括：
[0136]
接收模块61，用于接收卫星成像请求；其中，所述卫星成像请求包括成像场景、与所述成像场景对应的目标地物、目标地物的地物特性和成像时间t0。
[0137]
数据处理模块62，用于根据所述成像时间t0，确定太阳主平面与所述成像卫星的卫星轨道面之间的目标夹角
[0138]
匹配模块63，用于利用所述目标地物的地物特性和所述目标夹角匹配预构建的相对方位角阈值数据库，以生成所述成像卫星的观测任务；其中，所述观测任务的类型包括多角度观测任务和常规观测任务。
[0139]
拟合模块64，用于在所述观测任务为多角度观测任务的情况下，接收所述成像卫星返回的图谱数据，对所述图谱数据进行分析，拟合所述目标地物的brdf模型参数。
[0140]
在本发明实施例中，通过接收模块、数据处理模块、匹配模块和拟合模块等模块，能够在进行对地物观测时，获得不同观测角度下差异较大的反射率，从而高效、准确地进行拟合，以获得表现良好的brdf模型，能够对各种地物元素进行高效地识别观测，提升地物分类精度、降低目标探测识别虚警率。
[0141]
综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。