CHANGES ON DATA COLLECTION SCALE INFLUENCING THE BIDIRECTIONAL REFLECTANCE DISTRIBUTION FUNCTION

Abstract

ABSTRACT. Comparing remote sensing data acquired at different data acquisition geometries is commonly carried out considering the angular dependencies of the electromagnetic radiation reflection described by the bidirectional reflectance distribution function (BRDF). Thus, this function is assumed to be invariant for any acquisition level (laboratory, field, airborne and orbital), which here will be treated as "scale". We characterized the BRDF of three surfaces with different superficial characteristics, using 1â—¦, 8â—¦ and 25â—¦ field-of-view (FOV) optics to simulate different acquisition levels to investigate feasible influences on radiometric quantities by changing scales. Measurements of reflectance quantities were performed using a goniometer developed by the Laboratório de Radiometria e Caracterização de Sensores Eletro-ópticos (LaRaC) of the Instituto de Estudos Avançados (IEAV). The results showed that depending on surface characteristics, different BRDF behaviors can be observed according to the viewing optics. In general, surface BRDF obtained by 8â—¦ and 25â—¦ FOVs showed very similar behaviors and values. On the other hand, surface BRDF obtained by 1â—¦ FOV were comparable to the obtained with others FOV only in the case of a flat surface.

Keywords: surface, reflectance, anisotropy.

RESUMO. A comparação de dados de sensoriamento remoto adquiridos em diferentes geometrias de aquisição de dados é geralmente realizada considerando as dependências angulares da reflexão da radiação eletromagnética, descrita pela função de distribuição de reflectância bidirecional (BRDF). Assim, esta função é assumida como invariante para qualquer nível de aquisição (laboratório, campo, aerotransportado e orbital), que aqui será tratado com o termo "escala". Neste trabalho, realizamos a caracterização da BRDF de três superfícies com diferentes características superficiais, utilizando ópticas de 1â—¦, 8â—¦ e 25â—¦ de campo de visada (FOV) para simular diferentes níveis de aquisição, com o objetivo de investigar possíveis influências em grandezas radiométricas devido `a mudança de escalas. As medições das grandezas de reflectância foram realizadas utilizando um goniômetro desenvolvido pelo Laboratório de Radiometria e de Caracterização de Sensores Eletro-ópticos do Instituto de Estudos Avançados (LaRaC/IEAV). Os resultados mostraram que, dependendo das características da superfície, diferentes comportamentos de BRDF podem ser observados de acordo com as ópticas do sensor. Em geral, as BRDF"™s obtidas com FOV"™s de 8â—¦ e 25â—¦ apresentaram comportamentos e valores muito semelhantes. Por outro lado, as BRDF"™s obtidas com FOV de 1â—¦ foram análogas `aquelas obtidas com outros FOV"™s apenas no caso de uma superfície plana e uniforme.

Palavras-chave: superfície, reflectância, anisotropia.