Revisión de los modelos paramétricos de BRDF

A. Verger, F. Camacho-de Coca y J. Meliá

RESUMEN

Los modelos paramétricos se utilizan a nivel operativo para obtener los productos de BRDF ( Bidireccional Reflectance Distribution Function) y albedo de los sensores de nueva generación (e.g., POLDER, SEVIRI, VEGETATION). En el contexto de la estimación de parámetros biofísicos de las cubiertas vegetales mediante técnicas de teledetección, nuestro inter´res en los modelos paramétricos reside en que éstos permiten abordar la anisotropía de la BRDF desde dos puntos de vista: como una fuente adicional de información relacionada con la estructura de las superficies vegetales o como un “ruido” que enmascara la información de interés. En este trabajo se realiza un estudio teórico de los modelos paramétricos de BRDF de más amplia aceptación entre la comunidad científica, haciendo un análisis comparataivo de los mismos y una revisión de las principales aproximaciones realizadas. Se consideran los modelos semiempíricos lineales de tipo kernel- driven, introduciendo algunos de los kernels geométricos y de volumen más conocidos, así como el modelo empírico lineal de Walthall y el modelo multiplicativo RPV. Finalmente se presenta un ejemplo de aplicación de los modelos paramétricos. EN concreto, los modelos Li-Ross, Walthall y RPV se utilizan para caracterizar la BRDF de una cubierta de alfalfa mediante dados CHRIS/PROBA.

PALABRAS CLAVE: BRDF, modelos paramétricos, anisotropía, normalización.

ABSTRACT

Parametric models are employed for operational purposes in order to obtain near real-time BRDF ( Bidirectional Reflectance Distribution FUnction ) and albedo products from coarse resolution satellite data (e.g., POLDER, MSG, VEGETION). In the context of retrieving vegetation biophysical parameters from remote sensing data, our interest in parametric models is based on the utility of this kind of models in order to take into account the anisotropy of the BRDF from two different points of viwe: as a source of noise that should be minimized or as a source of information related to the 3D-structure of surface. In this paper, a theoretical study of principal parametric BRDF models is realized. Different models are compared and a review of main hypothesis is presented. Kernel-driven models, the empirical Walthall model and the no-linear RPV model are introduced. Finally an example to illustrate the potential of apllicability of parametric models is shown. In concrete, Li-Ross, Walthall and RPV models are used to characterize the directional behaviour of the BRDF of an alfalfa crop with CHRIS/PROBA acquisitions.

KEY WORDS: BRDF, parametric models, anisotropy, normalization.

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