3 期刘成玉等 : 渤海平整海冰多角度反射光谱特征测量了冻结的无气泡的海冰在 400~1400nm 上的吸收系数 ;Perovich [10-12] 分别测量了瑞塞鲁特湾不同表面 ( 干雪覆盖表面光滑干雪覆盖裸冰蓝冰和融冰 ) 海冰的反射特性 ( 包括反照率二向反射率分布函数和极化反射率

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樊鹰梁
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1 第 35 卷第 3 期海洋学报 Vol.35,No 年 5 月 ACTA OCEANOLOGICASINICA May2013 Doi: /j.issn 刘成玉, 顾卫, 李澜涛, 等. 渤海平整海冰多角度反射光谱特征 [J]. 海洋学报,2013,35(3): LiuChengyu,GuWei,LiLantao,etal. Thecharacteristicsofalevelsea icemultianglereflectionspectruminthebohaisea[j].acta OceanologicaSinica(inChinese),2013,35(3): 渤海平整海冰多角度反射光谱特征刘成玉 1, 顾卫 1, 李澜涛 1, 许映军 1 (1. 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室, 北京 ) 摘要 : 近些年来, 遥感技术在渤海海冰的监测中发挥了举足轻重的作用海冰的反射特征是利用光学遥感监测海冰的基础在晴空条件下, 对盛冰期渤海辽东湾东部 3 种典型的平整海冰的半球 - 方向反射率因子 (hemisphericaldirectionalreflectancefactor,hdrf) 进行了测量, 并计算了相应的各向异性因子 (anisotropyfactor,anif), 结果表明, 只有在太阳光入射主平面内的前向反射方向附近, 半球 - 方向反射率因子与各向异性因子才会迅速增加, 而在其他方向上两者的变化不明显平整海冰的厚度和内部结构等因素会影响 HDRF 和 ANIF 随波长变化的特征, 在 350~1350nm 波段, 厚度较小且表面光滑的平整海冰的 HDRF 值相对较小, 而厚度较大的平整海冰的 HDRF 值相对较大在 350~ 950nm 波段, 厚度较小且表面光滑的平整海冰 ANIF 相对较大, 而厚度较大的平整海冰的 ANIF 值相对较小以上结果充分说明海冰对太阳光入射辐射的反射是冰气界面的反射与冰体内部的散射的综合结果关键词 : 渤海海冰 ; 遥感 ; 多角度 ; 半球方向反射率因子 ; 各向异性因子中图分类号 :TP751.1;O433.1 文献标志码 :A 文章编号 : (2013) 引言不论是对渤海海冰的防灾与减灾研究还是资源化利用研究, 都需要及时了解和全面把握海冰的面积 [1-2] 和厚度信息及其时空分布规律渤海海冰以流冰为主, 其分布面积和冰体厚度随时间和空间变化很大, 传统的陆基与海基监测方法很难实时地获取整个渤海的海冰分布状况随着遥感技术越来越多地被应用于海洋环境监测, 快速全面地获取整个渤海的 [3] 海冰信息已经成为可能 [4] 地物反射光谱是光学定量遥感的基础, 要利用光学遥感技术来监测海冰就必须深入了解海冰的光谱反射特征国内外已有许多研究者对海冰光谱反 [5] 射特征作了许多测量研究工作, 如许大志等研究了 [6] 辽东湾海冰的光衰减特性 ; 李宁等分别对洁净的被积雪覆盖的和含泥沙的渤海海冰反射率进行了测 [7] 量研究 ; 曲平等对渤海海冰入射辐射反射辐射和 [8] 透射辐射的日变化特征进行了实测研究 ; 许占堂等对不同浓度颗粒物覆盖的渤海海冰的反照率和多角度反射特征进行了测量研究 ;Grenfel [9] 在实验室内收稿日期 : ; 修订日期 : 基金项目 : 国家 863 计划项目 (2011AA100505); 国家科技支撑计划项目 (2006BAB03A03); 北京师范大学地表过程与资源生态国家重点实验室项目 (2010-TD-02;2011-TDZD-050) 作者简介 : 刘成玉 (1985 ), 男, 吉林省和龙市人, 在读博士, 从事海冰遥感研究 E mail:chengyuliu@vip.qq.com 通信作者 : 顾卫 (1956 ), 男, 吉林省长春市人, 教授, 博导, 从事海冰资源与海冰淡化研究 E mail:weigu@bnu.edu.cn

2 3 期刘成玉等 : 渤海平整海冰多角度反射光谱特征测量了冻结的无气泡的海冰在 400~1400nm 上的吸收系数 ;Perovich [10-12] 分别测量了瑞塞鲁特湾不同表面 ( 干雪覆盖表面光滑干雪覆盖裸冰蓝冰和融冰 ) 海冰的反射特性 ( 包括反照率二向反射率分布函数和极化反射率 ), 并详细讨论了海冰反射特征的影响因子 ;Li 和 Zhou [13-15] 分别在晴空和有云覆盖的天气条件下, 对南大洋的海冰和有雪覆盖的海冰的半球 - 方向反射率进行了测量, 并估算了南部海域一年生和多年生海冰的二向反射率分布函数, 一年生海冰的 [16] 各向异性要强于多年生海冰的各向异性 ;Light 等构建了适用于定量评估一年生海冰的光学特征的模 [17] 型 ;Nicolaus 等对 2007 年整个夏季北极的海冰的反照率和透射率进行了测量, 得到了首个连续的高时间分辨率的北极海冰反照率和透射率数据集从上述这些研究成果中可以得知国内在渤海海冰光谱反射特征研究中, 主要是以测量和分析单一角度 ( 垂直于天顶方向 ) 的平整海冰光谱反射特征为主, 而对海冰多角度反射特征的研究相对较少因此, 本文在已有研究的基础上, 用 ASD(AnalyticalSpectral Devices,Inc) 光谱仪 ( 美国 ASD 公司生产 ) 测量了盛冰期典型平整海冰的半球 - 方向反射率, 并对其特征进行了详细分析, 以期为渤海海冰遥感监测以及与其相互关联的海冰灾害海冰资源和海冰生态系统等研究提供参考 2 实验部分 2 1 原理对于绝大多数地物来说, 它们并非是理想的朗伯体, 海冰也是如此为了描述地物的非朗伯体反射特征, 定义了二向反射率分布函数 (bidirectionalreflec tancedistributionfunction,brdf) [18] : 犳 (θs, φ s,θv, φ v,λ)= d 犔 t(θv, φ v,λ) 犔 s(θs, φ s,λ) μ sdμ sd, (1) φ s 式中, 犳 (θs, φ s,θv, φ v,λ) 为二向反射率分布函数 ;θs 为入射天顶角 ; φ s 为入射方位角 ;θv 为观测天顶角 ; φ v 为观测方位角, 本文指相对于太阳入射方位角 φ 的 s 角度 ;λ 为波长 ; 犔 s(θs, φ s,λ) 为入射方向的辐射亮度 ; μ s 为入射天顶角的余弦, 即 μ s =cosθs ;d 犔 t(θv, φ v,λ) 为反射方向的辐射亮度虽然二向反射率分布函数从理论上较好地描述了地物的朗伯体特征, 但是精确测量入射辐射通量密 [19] 度很困难, 为此引入双向反射率因子 (bidirectional reflectancefactor,brf) [20] : 犚 (θs, φ s,θv, φ v,λ)= d 犔 t(θv, φ v,λ) d 犔 p ( θv, φ v,λ), ( 2) 式中, 犚 (θs, φ s,θv, φ v,λ) 为二向反射率因子 ;d 犔 p ( θv, φ v,λ) 为朗伯体的反射辐射亮度, 它不随方向改变, 为常数 ;d 犔 t(θv, φ v,λ) 为地物的反射辐射亮度晴空条件下在野外使用参考白板模拟朗伯体进行观测时, 观测到的参考白板的反射辐射亮度实际上是 2π 空间内的辐射经过参考白板反射后的辐射亮度因此, 对于海冰来说, 由式 (2) 得, 到的 HDRF 可以表示为犚 i(ω,θv, φ v,λ)= d 犔 i(θv, φ v,λ) 犚 l(λ), (3) d 犔 l(λ) 式中, 犚 i(ω,θv, φ v,λ) 为某方向的 HDRF; 犔 l(λ) 为所观测到的参考白板的辐射亮度, 参考白板在这里被认为是近似的朗伯体, 因此其方向 - 半球反射率与观测方向无关 ;d 犔 i(θv, φ v,λ) 为在某方向观测到的海冰的反射辐射亮度 ; 犚 l(λ) 为参考白板的半球 - 方向反射率, 当犚 l(λ) 1 时, 式 (3) 与式 (2) 相同 2 2 仪器实验所用仪器为美国 ASD 公司研制的 FieldSpec 3 野外便携式地物光谱仪仪器的工作波段为 350~ 2500nm, 该波段为太阳辐射能量的集中区, 也是大多数光学卫星的成像波段范围仪器输出的光谱反射率的采样间隔为 1nm 2 3 实验方案采用野外现场观测的方式来实地测量海冰多角度反射光谱实验地点位于渤海东部的辽宁省瓦房店市西杨乡将军石渔港附近, 具体地理位置为 N, E 实验时间为 2012 年 2 月 4 至 5 日, 处于渤海的盛冰期, 天气状况为晴天, 天空晴朗无云测量对象为 3 种典型的平整海冰, 样品特征见表 1 观测时仪器视场角为 7.5, 观测天顶角为 0,10,20,30,40, 50 和 60 共计 7 个, 方位角为 0,90,180 和 270 共计 4 个, 即对每个样品共进行 25 个方向的观测观测时的太阳高度角均为 25 左右, 观测时间控制在 15min 之内, 在此期间太阳高度角变化小于 2, 基本可以忽略不计, 观测示意图见图 1 表 1 被观测样品的特征厚度 /cm 外观样品 1 8 表面光滑样品 2 20 表面较光滑样品 3 34 表面较光滑 113

114 海洋学报 35 卷本相同, 厚度越大的 HDRF 越大对比图 2 中相同 2 4 数据处理图 1 观测示意图为了反映海冰在不同方向的反射特征, 用 ANIF 来表征海冰反射的方向性 [20] 计算方法为犚 i(ωθv, 犳 ani(ω,θv, φ v,λ)= φ v,λ) 犚 i0(ω,λ), ( 4) 式中, 犳 ani(ω,θv, φ v,λ) 为某一观测方向的犃犖犐犉 ;

3 114 海洋学报 35 卷本相同, 厚度越大的 HDRF 越大对比图 2 中相同 2 4 数据处理图 1 观测示意图为了反映海冰在不同方向的反射特征, 用 ANIF 来表征海冰反射的方向性 [20] 计算方法为犚 i(ωθv, 犳 ani(ω,θv, φ v,λ)= φ v,λ) 犚 i0(ω,λ), ( 4) 式中, 犳 ani(ω,θv, φ v,λ) 为某一观测方向的犃犖犐犉 ; 犚 i0(ω,λ) 为观测天顶角为 0 时的 HDRF 3 结果与分析 3 1 平整海冰的犎犇犚犉特征图 2 为根据实验测量结果绘制的不同样品在不同观测方向上的 HDRF 光谱曲线由于海冰在短波红外波段反射率较小, 仪器在该波段的噪声较大, 因此只选择了 350~1350nm 波段的数据进行讨论分析对比图 2a c 可以看出在观测方位角为 0 时, 不同厚度和内部结构 ( 气泡与卤水泡的数量及分布 ) 的海冰的 HDRF 随观测天顶角 (0 ~60 ) 的增大而增大, 但是光谱形状差异较大对厚度较大的样品 3 ( 见表 1) 其 HDRF 光谱具有明显的双峰结构, 它们分别为可见光波段的 671nm 附近的主峰和近红外波段的 1070nm 附近的次峰样品 1 和样品 2( 见表 1) 虽然也是双峰结构特征, 但是只有在 550nm 附近和 606nm 附近的主峰较明显, 而在 1070nm 附近的次峰不明显海冰对太阳辐射的反射主要包括海冰底面和表面的反射 ( 随着冰厚增加底面的反射减少, 直至消失 ) 和海冰内部的散射对比图 2d f,g i 和 j l 可以看出, 在观测方位角为 90,180 和 270 时, 海冰的反射主要是来自内部的散射, 厚度越大的海冰, 其内部散射越多, 因此,3 个样品的 HDRF 随天顶角的变化没有明显的规律, 而且在不同观测天顶角上的 HDRF 值相差不大,3 个样品的 HDRF 值随波长的变化趋势分别与其相应的观测方位角为 0 时的形状基样品在不同观测方向上 (a,d,g 和 j;b,d,g 和 j;a,d,g 和 j) 的 HDRF 光谱可知, 当观测方向靠近太阳前向反射方向时, 海冰表面的镜面反射迅速增大, 在同一观测天顶角下 3 种样品的 HDRF 值在观测方位角为 0 时最大, 在 90,180 和 270 的值基本相同, 即观测方向越接近太阳入射光的前向反射方向 (65,0 ), 其 HDRF 就越大虽然 3 种样品的厚度不同, 但是 HDRF 值随观测方向的变化趋势相同, 这也说明冰厚没有影响平整海冰的 HDRF 值随观测方向的变化趋势 3 2 平整海冰的犃犖犐犉特征图 3 为根据式 (4) 计算的不同样品在不同观测方向上的 ANIF 光谱, 波段为 350~950nm 对比图 3a-c 可以看出在观测方位角为 0 时,3 个样品的 ANIF 值随观测天顶角增大而增大, 而且 3 个样品的 ANIF 在同一观测天顶角时随波长变化趋势基本相同, 即随波长的增加 ANIF 值波动增加, 在 950nm 附近达到最大值, 这也说明随波长的增大, 海冰表面的反射量所占的比例增加在同一观测方向 ( 同一观测天顶角同一观测方位角 ) 和同一波长位置时,3 个样品的 ANIF 值大小差异很大, 样品 1 的从 350nm 处的增加到 950nm 处的 85.13, 样品 2 的从 350nm 处的 2.78 增加到 950nm 处的 12.66, 明显小于样品 1 的样品 3 的最小, 从 350nm 处的 1.64 增加到 950nm 处的 3.34,ANIF 值随冰厚的增加而减小对比图 3d- f g-i 和 j-l 可以看出在观测方位角为 90,180 和 270 时,3 个样品的 ANIF 随天顶角的变化没有明显的规律, 样品 1 在不同天顶角上的 ANIF 相差较大, 在 90 观测方位角从 0.83 增加到 3.02, 在 180 观测方位角时从 0.77 增加到 1.79, 在 270 方位角从 0.83 增加到 1.72 样品 2 在不同天顶角上的 ANIF 差异小于样品 1 的, 在 90 观测方位角从 0.99 增加到 1.77, 在 180 观测方位角时从 0.99 增加到 1.76, 在 270 方位角从 0.99 增加 1.46 到样品 3 在在不同天顶角上的 ANIF 的差异最小, 在 90 观测方位角从 1.03 增加到 1.20, 在 180 观测方位角时从 0.98 增加到 1.05, 在 270 方位角时从 0.99 增加到 1.12 从上面的结果可以看出观测方位角为 90,180 和 270 的 3 种样品都出现了 ANIF 值小于 1.00 的情况, 这也说明此时海冰内部散射占主要地位, 而且海冰内部散射的

4 ３期刘成玉等渤海平整海冰多角度反射光谱特征１１５各项异性程度相对较小３个样品的ＡＮＩＦ值在７５０９５０ｎｍ波段的差异明显大于３５０７５０波段观测天顶角下３种样品的ＡＮＩＦ值在观测方位角为０时明显大于观测方位角为９０１８０和２７０的值尤其是样品１和样品２的比较明显分别对的即观测方向越接近与太阳入射光的前向反射比图３中相同样品在不同观测方向上ａｄｇ和ｊ方向其ＡＮＩＦ就越大这与ＨＤＲＦ的变化趋势相似ｂｄａｄｇ和ｊｇ和ｊ的ＡＮＩＦ光谱可知在同一图２不同观测方向上的ＨＤＲＦ光谱

5 海洋学报３５卷１１６图３不同观测方向上的ＡＮＩＦ光谱综上所述ＨＤＲＦ和ＡＮＩＦ反映了海冰对太阳入射以及大气向下散射的能量在２π 空间内的反射小而ＡＮＩＦ值相对较大厚度较大的平整海冰的ＨＤＲＦ值相对较大而ＡＮＩＦ值相对较小尤其在特征因此海冰的厚度内部结构和形态会影响海冰前向反射方向上这个现象更明显因此可以考虑的ＨＤＲＦ和ＡＮＩＦ分布特征通过分析实测数据可知对于平整海冰来说反射能量主要集中在太阳使用前向反射方向的ＨＤＲＦ和ＡＮＩＦ与其他方向的差异并结合其在不同波长上的差异来反演海冰入射光的前向反射方向上在其他方向上的反射能厚度内部结构和表面形态等物理属性量差异要远小于前向反射方向上的能量差异平整海冰的厚度和内部结构等因素会影响ＨＤＲＦ和ＡＮＩＦ的特征在３５０１３５０ｎｍ波段厚度较小表面光滑的平整海冰样品１的ＨＤＲＦ值相对较４讨论与结论海冰的反射率光谱是识别海冰进行海冰分类估算海冰厚度的重要指标按照海冰表面的形态特

6 3 期刘成玉等 : 渤海平整海冰多角度反射光谱特征 117 征, 渤海海冰可分为平整海冰和粗糙海冰两大类一般认为粗糙海冰是由平整海冰在风海流和陆地等作用下碰撞和堆积而成, 因此把握平整海冰多角度反射特征将是进一步研究粗糙海冰多角度反射特征的基础相对于南北极和高纬海区的海冰来说, 渤海海冰厚度较小, 只有盛冰期的海冰才能够支撑较重的物体, 研究人员才有可能在冰上直接测量反射光谱除此之外, 冬季渤海海域阴天较多, 这也对现场光谱测量产生影响受这些条件限制, 我们只选择了盛冰期靠近海岸的 3 类平整海冰进行了反射光谱的实地测量实验本文在晴空条件下对渤海平整海冰在 25 个方向的 HDRF 进行了测量, 并计算了相应的 ANIF 值分析结果表明, 对于平整海冰来说, 对太阳入射辐射的反射是冰气界面的反射与冰体内部散射的综合结果, 在不同的观测方向上两者的比例有所不同, 从而导致不同的 ANIF 值基于这些工作, 本文主要得出以下结论 : (1) 对于平整海冰来说, 越靠近太阳前向反射方向 HDRF 和 ANIF 值越大, 而且远大于其他观测方向的 HDRF 和 ANIF 值 ; (2) 平整海冰的厚度和内部结构等因素会影响 HDRF 的特征, 在 350~1350nm 波段厚度较小表面光滑的平整海冰的 HDRF 值相对较小, 厚度较大的平整海冰的 HDRF 值相对较大, 尤其在前向反射方向上这个现象更明显 ; (3) 平整海冰的厚度和内部结构等因素会影响 ANIF 的特征, 在 350~950nm 波段厚度较小表面光滑的平整海冰的 ANIF 值相对较大, 厚度较大的平整海冰得 ANIF 值相对较小, 尤其是在前向反射方向上这个现象更明显本文所开展的观测实验只是针对渤海平整海冰的多角度反射光谱特征, 要想搞清楚渤海不同类型海冰的多角度反射特征, 还需要开展更多的包括粗糙海冰在内的多角度观测实验因此, 我们今后将更多地关注和开展粗糙海冰的多角度反射特征观测和模拟, 尤其要深入开展海冰表面粗糙特征与海冰多角度反射关系的研究, 从而实现用光学多角度遥感来反演渤海海冰粗糙特征本文通过现场实地测量揭示了渤海平整海冰的多角度反射光谱特征, 这也充分说明现场观测实验对海冰光学遥感研究的重要意义参考文献 : [1] 张树祥, 周森. 渤海航运中的海冰危害和防冰减灾对策 [J]. 冰川冻土,2003,25(S2): [2] 史培军, 顾卫, 谢锋, 等. 辽东湾冬季海冰资源量的空间分布特征 [J]. 资源科学,2003,25(3):2-8. [3] 国巧真, 陈云浩, 李京, 等. 遥感技术在我国海冰研究方面的进展 [J]. 海洋预报,2006,23(4): [4] 殷蕾, 唐军武, 宋庆君. 基于遥感反射比光谱的一种藻类识别方法 [J]. 海洋学报,2011,33(3): [5] 许大志, 曹文熙, 孙兆华. 辽东湾海冰光衰减特性 [J]. 海洋通报,2007,26(1): [6] 李宁, 谢峰, 顾卫, 等. 渤海海冰反射光谱基本特征的观测研究 [J]. 光谱学与光谱分析,2008,28(2): [7] 曲平, 赵进平, 李淑江. 渤海海冰中太阳辐射的光谱特征观测研究 [J]. 海洋学报,2009,31(1): [8] 许占堂, 杨跃忠, 王桂芬, 等. 辽东湾海冰反射特性 [J]. 光谱学与光谱分析,2010,30(7): [9] GrenfelTC. Radiationabsorptioncoeficientsofpolycrystalineicefrom nm[J].JournalofGeophysicalResearch,1981,86 (C8): [10] PerovichD K. Lightreflectionfromseaiceduringtheonsetofmelt[J].JounalofGeophysicalResearch,1994,99(C2): [11] PerovichD K. TheOpticalPropertiesofSeaIce[M]. WashingtonOficeofNavalResearch,1996:5-20. [12] PerovichDK. Observationsofthepolarizationoflightreflectedfromseaice[J].JournalofGeophysicalResearch,1998,103(C3): [13] LiS,ZhouX.DerivationofSurfacedirectbeamspectralalbedoforawiderangeofincidentanglesfromspectralreflectancemeasurements underovercastconditions[g]//fairbanks.ieee2001geoscienceandremotesensingsymposium.sydney:ieeepress,2001: [14] LiS,ZhouX.Derivationandcomparisonofbidirectionalreflectancefunctionsoffirst yearandmultiyearseaicetypesinthesoutherno cean[g]//fairbanks.ieee2002geoscienceandremotesensingsymposium. Toronto,OntarioCanada:IEEEPress,2002: [15] LiS,ZhouXB. DerivingreciprocalkernelfunctionalexpressionofAntarcticseaicesurfaceBRDFfromfieldmeasurements[G]//Fair banks.ieee2002geoscienceandremotesensingsymposium. Toronto,OntarioCanada:IEEEPress,2002:

7 118 海洋学报 35 卷 [16] LightB,MaykutG A,GrefelTC. Atemperature-dependent,structural-opticalmodeloffirst yearseaice[j].journalofgeophysical Research,2004,109(C06013).doi: /2003JC [17] NicolausM S,GerlandSR,HudsonS,etal.Seasonalityofspectralalbedoandtransmitanceasobservedinthearctictranspolardriftin 2007[J].JournalofGeophysicalResearch,2010,115(C11011):doi: /2009JC [18] NicodemusFE,RichmondJC,HsiaJJ,etal. GeometricalConsiderationsandNomenclatureforReflectance[M]. Washington:National BureauofStandards,U.S. DepartmentofCommerce,1977:1-20. [19] 徐希孺. 遥感物理 [M]. 北京 : 北京大学出版社,2006: [20] SandmeierS,MülerC,HosgoodB,etal.PhysicalmechanismsinhyperspectralBRDFdataofgrassandwatercress[J]. RemoteSensing ofenvironment,1998,66(2): 犜犺犲犮犺犪狉犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮狊狅犳犪犾犲狏犲犾狊犲犪犻犮犲犿狌犾狋犻犪狀犵犾犲狉犲犳犾犲犮狋犻狅狀狊狆犲犮狋狉狌犿犻狀狋犺犲犅狅犺犪犻犛犲犪 LIU Chengyu 1,GU Wei 1,LILantao 1,XU Yingjun 1 (1. 犛狋犪狋犲犓犲狔犔犪犫狅狉犪狋狅狉狔狅犳犈犪狉狋犺犛狌狉犳犪犮犲犘狉狅犮犲狊犲狊犪狀犱犚犲狊狅狌狉犮犲犈犮狅犾狅犵狔, 犅犲犻犼犻狀犵犖狅狉犿犪犾犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔, 犅犲犻犼犻狀犵 , 犆犺犻狀犪 ) 犃犫狊狋狉犪犮狋 :Inthelastdecades,theremotesensingtechnologyhasplayedacrucialroleinthemonitoringof thesea iceinthebohaisea. Thereflectioncharacteristicsoftheseaicearethefundamentalsofsea icemo nitoringbasedonanopticalremotesensing. Thehemispherical directionalreflectancefactor (HDRF)of threeparadigmaticclassesoflevelsea icecolectedfromtheeasternliaodongbayduringtheseaicemaxi mumismeasuredundercloudlessskyconditions,andrelatedanisotropicfactor(anif)isalsocalculated thereafter. Theresultsshowthatthehemispherical directionalreflectancefactorandtheanisotropicfactor canincreaserapidlyonlyneartheforwardreflectiondirectionwithintheprincipleplainofsolarincident, whileinotherviewingdirections,thevariationsofthesetwofactorsareinsignificant. Inaddition,the thicknessandinnerstructureoflevelsea icecanafectthecharacteristicsofthehdrfandtheanifwith varyingwavelength.inthebandof nm,thinlevelsea icewithasmoothsurfacehasarelatively smalhdrf,andthicklevelsea icehasarelativelylargehdrf.butinthebandof350~950nm,absolute conclusionsaredrawn,thinlevelsea icewiththesmoothsurfacehasarelativelylargeanif,andthicklev elsea icehasarelativelysmalanif. Theseresultssuggestthatthesea icereflectiontothesolarincident radiationisthecombinedconsequentofice atmosphereinterfacereflectionandinternalscateringofsea ice. 犓犲狔狑狅狉犱狊 :seaiceinthebohaisea;remotesensing;multiangle;hemispherical directionalreflectancefac tor;anisotropicfactor

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