目前遥感的研究和应用日益深入,从过去使用多波段、多时相、多传感器的遥感数据,发展到今天利用高分辨率、高光谱、多角度遥感数据来提高对地物的识别能力.而且每个研究领域都得到了细化、深入,并使遥感在理论和应用上进入一个崭新的阶段.例如,利用高光谱遥感,由于其波段宽度仅有几个纳米,那么它获得地物的光谱信息就是常规遥感的10~100倍,通过这种丰富的信息以及信息差异,极大地提高了遥感对地物的识别能力.近年来,人们又越来越多地注意到角度信息在遥感图像识别和分类中所作的贡献.因为不同地物在2π空间中的光谱差异是明显的.通过提取这种在空间上的光谱差异,又为遥感提供了一种有效的方法和手段来提高对地物的识别能力.其次通过提取反射光谱中的偏振特征也可以提高对地物的识别能力.事实上,人们很早就注意到地物在2π空间的光谱差异特征,并提出双向反射分布函数(BRDF),然而对地物在整个2π空间的光谱差异特征进行系统的、详细的研究还不多.大量的文献参考表明:过去的数据测量和研究往往集中在被测物体的主平面内(即入射光和反射光决定的平面)或者南北、东西两个平面内.但是此时测定的数据量仅仅为15个,不能很好的覆盖2π空间.或许由于采集数据量过大,同时制造多角度光谱测量仪器困难,所以前人对地物在整个2π空间的光谱征未能进行很好的研究.该文的主要工作是利用中国科学院长春光学精密机械与物理研究所研制的多角度偏振反射光谱测量仪进行典型地物的多角度反射光谱、偏振反射光谱的研究(一次能测到245个数据).通过选择20种常见岩石,完整地测量了它们在2π空间上的光谱特征和偏振反射光谱特征数据.然后通过系统地分析岩石在2π空间上的光谱数据,研究并建立了岩石表面的多角度反射特征模型,以及岩石的偏振光谱特征与岩石物理特性的关系.