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利用AB算法进行高分四号卫星数据反照率反演 地表反照率（Albedo）是衡量地球表面对太阳辐射的反射能力的一个重要参数，对研究下垫面的热力性质、地表能量平衡和全球气候变化有重要意义。为了准确地测定地表反照率，需要考虑地表反射率的各向异性特征，目前的研究中主要采用双向反射分布函数（bidirectional reflectance distribution function，BRDF）描述地表反射率的各向异性特性。 BRDF 为入射方向地表辐射微增量与其所引起的反射方向反射辐亮度增量间的比值。为了使 BRDF 模型更具有真实性，多数 BRDF 模型介于镜面反射与漫反射之间，并设定 BRDF 具有 3 个基本性质：微元性、能量守恒性、霍茨互异性。 现在基于遥感数据反演反照率的模型主要包括物理模型（辐射传输模型、几何光学模型、混合模型）、经验模型（Minneart、Walthall 模型）、半经验模型（核驱动模型、Hapke 模型）、计算机模拟模型（蒙特卡罗模型）等。本文将使用半经验核函数模型对高分四号卫星数据进行反照率反演。 半经验核函数模型是目前最经典的 BRDF 算法，已经十分成熟，即先进行云检测与云去除、大气校正、几何矫正，然后挑选 BRDF 核驱动模型进行回归，最后进行 BRDF 半球积分和窄波段向宽波段转换。 然而，反照率反演依然面临一些问题，如对数据量少、角度数据不全的卫星进行反演时可能无法反演或精度较低；对时间分辨率低、时序数据不全的情况进行处理，时间过长可能面临植被生长、融雪等问题；再如地形的变化对反照率的影响等。 近年来遥感科学家提出了多种处理方法，如用正则化滤波约束或先验知识算法反演数据不全的卫星，通过多卫星多传感器相互补充综合反演解决时序过长的问题等；并且建立了相关模型去矫正地形的影响，如邻坡反射影响等。 在观测角度单一的情况下，AB1 算法能很好地弥补 BRDF 算法的缺陷。高分四号卫星（GF-4）为地球同步轨道卫星，缺乏多角度观测数据。因此本文用 AB1 算法进行 GF-4 地表反照率反演，以求进一步优化和验证 AB1 算法的准确性，对算法做出一些改进与讨论；同时针对 GF-4 观测角度数据的不足，改进得到高质量的产品，将有助于我国带动行业部门推广应用高分数据，推动高分应用业务的发展。 试验结果表明，AB1 算法十分适合 GF-4 数据，能得到较好的反照率结果。GF-4 卫星在高度 3.6 万公里的地球同步轨道运行，采用面阵凝视方式成像，可观测面积大，还能长期对某一地区固定观测，各波段详细信息见表 1。 地球反射极化和方向测量仪（POLarization and Directionality of the Earth’s Reflectances，POLDER）传感器是由法国空间中心研制并搭载在法国小卫星 PARASOL（Polarization and Anisotropy of Reflectances for Atmospheric Sciences coupled with Observations from a LiDAR）上的传感器，是世界上第一个可进行多角度偏振成像观测的卫星载荷。POLDER 传感器包括从蓝波段(0.443 μm)到近红外波段(1.020 μm)的 9 个通道，分辨率为 15~30 m，星下分辨率约为 5.3×6.2 km，偏振观测在 0.490 μm、0.670 μm 和 0.865 μm，光谱波段的带宽在 20~40 nm 之间。 BRDF 反演过程中，需要利用 POLDER 数据进行先验处理时需要利用 BRDF 关于主平面对称的假设（互异性），太阳天顶角和太阳方位角通常可由一个相对方位角代替（即二者差值的绝对值）。 本文使用 AB1 算法对高分四号卫星数据进行反照率反演，以解决 GF-4 观测角度数据的不足问题，并进一步优化和验证 AB1 算法的准确性，提高高分应用业务的发展。