光检测和测距(LiDAR)强度数据的分析以提取表面特征在遥感研究中引起了极大的兴趣。 LiDAR强度数据的一种潜在应用是目标分类。导出了新的双向反射率分布函数(BRDF)模型,用于粗糙和光滑表面的目标表征。基于同轴全波形LiDAR系统的几何结构,通过坐标变换改进了积分方法,建立了BRDF模型与LiDAR强度数据之间的关系。进行了一系列使用典型城市建筑材料的实验,以验证所提出的BRDF模型和集成方法。拟合结果表明,从提出的BRDF模型中提取的三个参数可以从粗糙度,镜面反射率和漫反射率的角度区分城市建筑材料。对这些参数的全面分析将有助于以物理上严格的方式表征表面特征。