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Anisotropia del campo della radiazione riflessa sulle superfici naturali

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Abstract ix Abstract The general aim of the study presented here is the assessment of non-Lambertian properties of the reflected radiation over natural surfaces. This anisotropic behaviour may be demonstrated by the Bidirectional Reflectance Distribution Function (BRDF) that describes the dependence of the reflectivity by the illumination and viewing geometries. This study is of interest at least for two reasons. First, it provides the means by which we can accurately estimate the albedo of Earth surface materials. Albedo constitutes the boundary condition for any radiative transfer problem in the atmosphere and hence is of relevance for climate modelling and energy budget investigations. Second, the BRDF is a function of the physical and chemical parameters of the reflecting surface and the retrieval of these parameters is possible by solving the inverse problem. In this context a portable goniometer was originally designed and used outdoors to measure the BRDF over natural surfaces. To the knowledge of the author, it is the first multiangular device designed in Italy for these purposes. This device was tested over several natural surfaces and 66 Bidirectional Reflectance Factors (BRFs) were collected for each target, under stable environmental conditions. These data allowed to analyse the anisotropic behaviour of each surface, besides the actual albedo retrieval. Among the surfaces here investigated, white snow surfaces showed larger anisotropy than vegetated targets. The differences between the actual albedos and the albedos estimated under the hypothesis of Lambertian surfaces varied from 7.1% for the snow to 3.3% for an Alpine pratum. Moreover, it was observed that the reflectance anisotropy of vegetated surfaces still persisted in the spectral indices such as the Normalised Difference Vegetation Index (NDVI). Empirical and semi-empirical approaches were also adopted to parameterise the BRDFs and to model the surface albedo under different illumination conditions. Two applications concerning with the acquisition of multiangular observations from remote sensors have been also analysed. The AMBRALS model was used to estimate the bidirectional reflectance effects in imaging sensors that, due to a field of view (FOV) larger than ±20 degrees, add a brightness gradient to the intrinsic variation within the image. In June 2001, two cross-shape patterns of airborne DAIS and MIVIS spectroradiometers were acquired on a vegetated area (Ticino river valley) and multidirectional set of atmospherically corrected reflectances were used to invert the AMBRALS over two natural surfaces (i.e., a Colza crop and a mixture of herbaceous species). Radiometric measurements collected at the ground over the same surfaces at the time of
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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

FAQ

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Parole chiave

radiometria
telerilevamento
anisotropia
sensori satellitari
rilevamenti iperspettrali
brdf

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