BRDF 采样效率与平均光度行为的偏差

Hapke 模型已被广泛用于通过双向反射率分布函数 (BRDF) 描述行星表面的光度行为，但迄今为止反演参数的不确定性一直难以处理。近期的一项研究提出使用贝叶斯方法来估计不确定性 (Schmidt et al., Icarus 2015)。在本文中，我们首先提出一种改进的数值实现方法以加速不确定性估计。然后，我们进行了两项关于光度测量的合成研究，以分析观测几何的影响：首先，我们引入了一组几何配置对光度行为进行采样的“效率”概念。如果反演的 Hapke 参数接近预期值，则一组角度采样元素（记为几何配置）是高效的。我们比较了不同的几何配置，发现高入射角的主平面是所测试配置中最有效的几何配置。特别是，此类几何配置优于采样不足的完整 BRDF。其次，我们测试了对从不同位置采集的一组光度数据的分析方案，以回答以下问题：这些位置在光度上是否均匀？例如，当合并来自整个行星体的数据时就会出现这个问题，其中每个空间位置仅在单一几何配置下被采样。我们在存在噪声的情况下测试了贝叶斯方法区分两种情况的能力： 光度均匀的表面（所有观测具有相同的光度行为），或 具有两种不同光度特性的非均匀表面（一半观测具有光度行为 1，另一半具有光度行为 2）。我们表明，对贝叶斯方法结果的朴素解释无法解决此问题。