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地面反照率

地面反照率控件定义组件行下方和行间地面表面的反射率。它位于系统输入的 Ground > Albedo 下。该控件包含三个部分:

  1. 选择地面光学表面:反射器库中的预设材料或自定义表面。
  2. 调整整体反射率大小的缩放因子。
  3. 根据所选表面计算的有效积分反照率值。

有关光线追踪过程中如何处理地面反射率的详细信息,包括光谱处理、散射模型和有效反照率方程,请参阅系统光学:反照率


地面表面材料通过主视图中的两个下拉菜单选择。第一个菜单选择地面表面类别(例如 Vegetation、Gravel、Snow/water),第二个菜单选择该类别中的具体材料(例如 Green grass、Limestone、Water)。下拉菜单下方的 → Show details 可打开用于检查或自定义底层反射率和散射设置的对话框。

选择材料会加载预配置表面,其中包含反射器库中的波长相关光谱反射率曲线和默认散射设置。在类别下拉菜单中选择 Custom 会绕过预设库并允许直接配置反射率和散射设置,等同于在预设材料上点击 → Create custom and edit。有关分步说明,请参阅使用自定义固定反照率

系统输入的其他位置也使用相同的光学表面控件;有关反射器模型和散射选项的一般说明,请参阅光学表面

类别示例材料Construction material, Galvanised steel,, Concrete,, Aluminium alloysGravel, LimestoneSnow/water, Water,, SnowSoil, Brown gravelly loamVegetation, Green grass

这些预设各自具有特征性的波长相关反射率曲线。例如,植被会吸收较短波长的光,而雪在短波长处具有最高反射率。


所选材料使用波长相关反射率曲线时,会显示 Scaling factor 输入。它会将统一的乘数应用于所选材料在每个波长处的光谱反射率。默认值为 1.0(不缩放),允许范围为 0–5。任何波长处的反射率最高限制为 100%,因此大于 1.0 的缩放因子不会产生物理上不可能的值。

缩放因子的主要用途是根据现场反照率计测量值校准库中的光谱曲线。如果现场反照率计测得的宽带反照率与库曲线的积分值不同,请调整缩放因子,直至显示的有效反照率与测量值匹配。这样既能保留库曲线的光谱形状,又能使整体大小与实际观测结果一致。

缩放因子会在计算有效反照率值之前应用。


控件显示两个计算得出的有效反照率值:

  • Albedo (Si detector):硅基总辐射表测得的有效反照率,按硅光谱响应加权(300–1200 nm)
  • Albedo (thermopile):热电堆总辐射表测得的有效反照率;该仪器在较宽波长范围内具有平坦的光谱响应(300–4000 nm)

Albedo (thermopile) 值更常用于与现场反照率计测量值比较。有关计算这些值所用的方程,请参阅系统光学:反照率

当反射率模型设置为常数(固定)时,两个值均等于输入的反射率。


点击 → Show details 打开表面详情对话框。选择预设材料时,此对话框中的设置为只读。

对话框显示后,→ Create custom and edit 按钮可解锁所有设置以供手动编辑。

地面表面使用具有固定散射比例的朗伯散射。默认比例为 1.0,表示所有反射光均发生漫散射。有关散射模型的更多信息,请参阅散射

反射率模型下拉菜单有两个选项:

  • Wavelength dependent:表面反射率根据从完整反射器库中选择的光谱曲线随波长变化。这是所有预设材料的默认选项。
  • Constant with wavelength:表面具有单一反射率值 R,并统一应用于所有波长。其余部分(1R)被吸收。设置自定义固定反照率时使用此模式。

使用自定义固定反照率

章节链接:使用自定义固定反照率

要设置自定义固定(恒定)反照率值:

  1. 在主视图的第一个(类别)下拉菜单中选择 Custom。第二个下拉菜单随即消失。
  2. 点击 → Show details 打开表面详情对话框。此时字段可编辑。
  3. 在反射率模型下拉菜单中选择 Constant with wavelength
  4. R(反射率)设置为所需值(例如 0.25)。A(吸收率)会自动调整,使 R+A=1
  5. 关闭对话框。两个有效反照率值均显示输入值。

在自定义模式下也可修改散射设置。从下拉菜单中选择预设会丢弃所有自定义设置。


Ground slope 显示为只读值 0°。系统假定地面平坦且水平。


可在地面表面放置具有各自反射器设置的自定义对象,例如反射条带,以实现不均匀的地面反照率。自定义对象覆盖地面的区域会使用该对象的反射率,而不是地面反照率。有关结合地面反照率与反射地面对象的教程,请参阅模拟空间变化的反照率


目前没有用于定义月度或其他时间变化反照率的输入。要对此进行建模,请使用不同的反照率设置运行多次模拟,然后手动合并结果。