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龙图腾网恭喜北京航空航天大学申请的专利一种基于光子追踪的大气与三维地表耦合辐射模拟方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN110717979B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-06-27发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：201910766431.1，技术领域涉及：G06T17/05；该发明授权一种基于光子追踪的大气与三维地表耦合辐射模拟方法是由赵峰;范崇睿;倪前前设计研发完成，并于2019-08-19向国家知识产权局提交的专利申请。

本一种基于光子追踪的大气与三维地表耦合辐射模拟方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种基于光子追踪的大气与三维地表耦合辐射模拟方法，包含以下步骤：1读入光源、大气场景和地表场景的输入参数，并对大气输入参数进行计算处理；2从光源向场景内发射一个光子，根据步骤1的计算结果模拟光子行进的距离，确定碰撞点位置；3在碰撞点更新光子位置、方向和能量信息，收集能量贡献；4根据光子位置，计算光子下一步去向，继续追踪光子，直到满足终止条件；5发射新光子，重复追踪过程，在达到设定的光子数量之后，得到收敛的大气顶辐亮度结果。该方法通过追踪光子方向和位置信息来模拟地表与大气辐射传输耦合，更加贴近实际情况，进而更精确的模拟大气对地表辐射传输信号的影响。

本发明授权一种基于光子追踪的大气与三维地表耦合辐射模拟方法在权利要求书中公布了：1.一种基于光子追踪的大气与三维地表耦合辐射模拟方法，其特征在于，它包含以下步骤： 1读入光源、大气场景和地表场景的输入参数，并对大气输入参数进行计算处理，包括：三维地表场景使用几何面片组合的方法进行描述，使用三维坐标描述每个三角形或圆形的大小、位置和朝向信息，同时输入每个面片的高光谱的反射率和透射率信息；使用几何面片的拼接可以描述任意复杂程度的三维地表场景； 对大气输入参数进行计算处理，由于地球大气的垂直异质性，三维地表场景上方的大气建模成不等间隔的12个高度分层，每一个分层内的大气水平均匀并具有相应的光学参数；对于每个高度处的大气，按类型分类为大气分子，气溶胶和云；分别输入各个模拟波段每个分层处大气分子，气溶胶和云的消光系数和单次散射反照率；对应输入气溶胶和云的双Henyey-Greenstein非对称参数描述其散射相函数； 太阳作为大气与三维地表耦合场景的入射光源，其输入的几何参数包括太阳天顶角和方位角，光源设置在大气层顶部，其大小和下方地表三维场景的边界大小保持相同；输入的光谱参数为入射太阳光能量光谱分布； 对输入的大气光学参数进行预处理；使用瑞利散射生成大气分子散射相函数查找表；对应不同波段和不同高度分层使用双Henyey-Greenstein参数计算云和气溶胶的散射相函数查找表； 根据大气高程调整每个大气分层实际分层高度； 对每一个波段，每一高度位置处的不同大气组分的吸收系数、单次散射反照率、散射相函数查找表进行等效合成；并分别储存作为后续模拟过程直接使用的计算参数； 2从光源向场景内发射一个光子，根据步骤1的计算结果模拟光子行进的距离，并确定碰撞点位置； 3在碰撞点更新光子位置、方向和能量信息，并收集光子对传感器的能量贡献； 4根据光子位置，使用对应方法计算光子下一步去向，继续追踪光子直到到达终止条件； 5从光源发射新光子，重复追踪过程，在达到所需的光子数量之后，得到收敛的大气层顶辐亮度结果。

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