定量遥感-第四章植被定量遥感模型-2.pdf

1/27
《定量遥感》

第四章 植被定量遥感模型


武汉大学遥感信息工程学院
龚 龑
第四章 植被定量遥感模型
§ 冠层反射率模型概述
§ 冠层反射率几何光学模型
§ 植被辐射传输模型
§ 植被辐射传输中常用参数
§ 植被辐射传输方程及解
§ 辐射传输模型改进
2
§ 植被辐射传输中常用参数

植被中主要的光合组织是叶片，辐射在植被中
进行传输时，更多地是与叶片发生相互作用而改变
辐射特性，因而在本节的讨论范畴内，仅限于叶片
对辐射传输的影响。
叶片的物理特性包括叶片尺度、叶片取向、叶
表面粗糙度以及叶片光学性质（如反射率、透过率
和吸收率）等。
3
§ 植被辐射传输中常用参数
2. 植被辐射传输模型中的三个参数
通常更重视由叶片所组成的整体性质，因此需
要定义一些植被群体特性参数，它们是对植被冠层
结构和光学特征的一种提炼化描述，是对全体叶片
分布统计平均的结果。
典型统计量包括：
•叶面积密度分布
•G函数
•函数
4
§ 植被辐射传输中常用参数
(1) 叶面积密度分布
辐射在介质中传输时，所受到的影响与散射体
和吸收体的密度分布有很大关系。
植被 叶片密度分布
叶面积密度指单位体积内叶片（单面）面积总
和，它在空间分布的形式称为叶面积密度分布，通
-1
常以uL(r)表示，单位为米 。
下标 L 表示 leaf。消光系数单位
5
§ 植被辐射传输中常用参数
(1) 叶面积密度分布
在植被平面平行分布的假设下，可以表示为
uL(r)= uL(z)，即叶面积密度只随垂直高度变化而改
变，同一层的叶面积密度是均一的。
叶面积密度铅垂分布uL(z)是植被切层研究的基
本参数，因此为广大研究者所重视，并针对不同植
被冠层给出很多种函数表达。
6
§ 植被辐射传输中常用参数
(1) 叶面积密度分布
对于叶面积密度分布，存在：
H
u (z)dz  L
0 L 0
式中积分上限H为植被冠层深度，z的取向向下（即
z=0为植被上界，z=H为植被下界），L0为叶面积指数（无
单位量纲），是农学、植被生态学中最重要的常用参数。
叶面积指数的含义
7
§ 植被辐射传输中常用参数
(2) G 函数
植被辐射传输过程与散射和吸收介质—叶片取向
有很大的关系，这是其它领域内的辐射传输问题所没
有的。
衡量方法
叶片取向 叶片法向分布概率密度
引入叶片法向分布概率密度gL(r, ΩL)，表示位
置 r