在适用于非均匀植被的3类BRDF模型中,几何光学模型具有简洁易用的优点,便于的参数反演。但目前基本上大多数的几何光学模型,都采用泊松假设来模拟树冠及其投影的分布状况。泊松分布的主要问题是,它允许树冠之间相互重叠,因此,容易导致承照地表的计算偏高,对于树木较为密集的森林,这个问题尤其严重。针对这个问题,我们提出用泊松圆盘分布来模拟树冠的分布。在本项目中,我们分析了泊松圆盘假设下树冠的分布特征,计算了不同天顶角下的投影的概率分布,并根据这些特征改写了承照地面的计算公式。为了验证模拟结果,我们用无人驾驶小飞机的航拍图像,生成了真实情况下的树冠分布景象,然后用光线跟踪算法软件POVRAY进行模拟,以此计算结果作为真实值,对我们提出的算法进行验证。结果表明,对于稀疏林,泊松分布和泊松圆盘分布这两种假设都是适用的,但随着树冠覆盖率的增加,采用泊松分布导致承照地表的计算误差明显增加,根据某些个例结果,相对误差高的可能达到300~400%。而采用泊松圆盘分布,模拟结果的误差明显降低。对于稀疏林与中等覆盖度的森林,模拟结果很好,对与高覆盖度森林,承照地表的模拟略偏高。
英文主题词geometric-optical; Poisson; Poisson Disk; BRDF