双向反射分布函数(Bidirectional Reflectance Distribution Function)描述了目标的某一方向入射照度与空间各方向反射亮度之间的关系，是遥感研究和应用的基础参数之一。随着定量化遥感的发展，用于定标目的的地面BRDF测量越来越重要。为了提高BRDF的测量精度，我们进行了BRDF测量的研究及测量系统的研制。　　 论文首先介绍了BRDF测量的方法和技术。针对室外BRDF测量的特点，确定了亮度、照度同步测量获取BRDF的设计方案。论文以BRDF测量系统的研制为主要内容，详细论述了系统的组成，各单元模块的设计、调试和优化，以及单元级和系统级的定标。最后，结合现场测量数据对敦煌辐射校正场的方向特性进行了分析。　　 整个BRDF测量系统主要由半球扫描机构、光谱辐射计和控制系统组成，在总控系统的控制下，实现可见-短波红外连续光谱的BRDF全自动测量。反射测量的光谱分辨率分别为3.6nm(390-930 nm)、10.8nm(930-1660nm)、11.2nm(1660-2390nm)。在自动默认状态下(上半球空间天顶角-75°-+75°范围内间隔15°，方位角0°-360°范围内间隔30°，共66个观测角度)一个轮次的测量时间为10分钟。这是目前国内技术水平最高的室外BRDF测量系统，其中的4米直径半球扫描机构和可见-短波红外光谱辐照度计均为国内首次研制。　　 借助于该测量系统，2007年7月进行了敦煌辐射校正场7个位置点共23个轮次的方向特性观测，获取了自20世纪90年代建场以来最为全面、精度最高的观测数据，并已应用到FY-2等卫星遥感器的场地定标。测量系统本身经受了高温、强沙尘和长时间连续工作的考验，证明了其设计的合理性、先进性和可靠性。这一系统的研制成功及应用为获取高质量的BRDF测量数据提供了保证，这将有利于提高我国卫星遥感器的在轨定标精度，推动遥感定量化的发展。