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Anisotropia del campo della radiazione riflessa sulle superfici naturali

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1. Introduction 21 Section I-Directionality in the visible and solar-infrared portion of the electromagnetic spectrum The remote sensing community is becoming more and more interested in the anisotropy of the reflected radiation field over natural surfaces due to its influence on remote sensing data. The anisotropy of the reflected radiation field is described by the Bidirectional Reflectance Distribution Functions (BRDFs) which are equations describing how the reflectance of a surface varies with the solar-view geometry. Several papers have been published concerning the algorithms for the BRDF modelling (Chopping 2000a; Chopping 2000b; Lucht et al., 2000; Duchemin, 1999; Rahman et al., 1999; Verstraete et al., 1990; Pinty et al., 1989; Hu et al., 1997), and about methods and instrumentation for measuring the Bidirectional Reflectance Factor (BRF) (Jensen and Schill, 2000; Sandmeier, 2000; Deering et al., 1999; Greuell and de Ruyter de Wildt, 1999; Sandmeier and Itten, 1999; Tsuchida et al., 1999). The modelling approach has been well studied in order to normalise the off-nadir acquisition of sensors having large swath (e.g., NOAA-AVHRR, SPOT-VEGETATION, low altitude spectrometry imageries) or specifically designed off-nadir acquisitions (e.g., MISR, IKONOS), and to correct the geometry of nadir-viewing sensors, such as the Landsat series, in mountainous terrain (Greuell and de Ruyter de Wildt, 1999; Schaaf et al., 1994). The directional features of remote sensors imply the need to add the “directional reflectance” resolution (Myneni et al., 1995) to the basic four resolutions (i.e., spatial, spectral, radiometric and temporal) characterising the Earth observation systems. The off-nadir normalisation allows reflectance values, band ratios, indexes (e.g., normalised vegetation indices) and all the others parameters related to remote sensing measurements of surfaces to be compared independently of whether they are positioned in the centre or at the boundaries of an image. Moreover, after having modelled the BRDFs over natural surfaces it is possible to estimate albedo as the ratio between the hemispheric fluxes, or irradiances, of the reflected and incoming radiation. Accurate estimation of surface albedo is of critical importance in understanding circulation models and climate dynamics BRDF modelling is commonly based on semi-empirical models, which need an accurate parameterisation, based on the comparison between modeled and measured values of the BRFs for several Sun-target-sensor geometries. In order to acquire a sufficient set of BRFs it is necessary to observe the surface from several angles of view in a short time avoiding the changes of the surface properties. Ground bidirectional reflectance data will be important not only for parameterisation of existing and new BRDF models but also to validate satellite related measurements acquired from multiangular spaceborne sensors, such as MISR, MODIS and POLDER, as well as to investigate the relationship between biogeophysical parameters and BRDF effects (Sandmeier, 2000).
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Anisotropia del campo della radiazione riflessa sulle superfici naturali

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Informazioni tesi

  Autore: Claudia Giardino
  Tipo: Tesi di Dottorato
Dottorato in Dottorato di Ricerca in Scienze Geodetiche e Topografiche
Anno: 2001
Docente/Relatore: Giovanmaria Lechi
Correlatore: Pietro AlessandroBrivioEugenioZilioli
Istituito da: Politecnico di Milano
Dipartimento: DIIAR-Sezione Rilevamento
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 126

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Parole chiave

radiometria
telerilevamento
anisotropia
sensori satellitari
rilevamenti iperspettrali
brdf

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