孙　刚，王　秀，刘　华，杨习荣，牛　铮

(1．中国农业大学工学院，北京　100083；2．中国科学院遥感与数字地球研究所遥感科学国家重点实验室，北京　100101；3．北京农业智能装备技术研究中心，北京　100097；4．杭州电子科技大学生命信息与仪器工程学院，浙江杭州　310018)

0　引言

地表几何粗糙度反映了地表的起伏程度，是许多陆面过程模型的关键影响因子之一，在遥感、农业、土壤学、天气与气候预测、地质、水利等领域有重要的应用[1-4]。由于地表粗糙度对电磁波的反射具有显著的影响，因此成为光学与微波遥感关注的焦点之一[5]。在农业和土壤学方面，粗糙度对入渗、洪水和土壤侵蚀过程都有影响；在气候和天气预报领域，土壤贮存和蒸发水分也有赖于土壤粗糙度情况；在地质学方面，可以依据表面粗糙度情况判断风蚀砂石的地质元素信息[6]。

廓线法(针式粗糙度板和板式粗糙度板)是当前主要的地表粗糙度测量方法。但是，由于该方法是接触式测量，其最大的缺陷是会对观测对象产生破坏，特别是对疏松颗粒或松软潮湿地表的破坏造成的微地形观测误差不可忽视；其次，其采样长度(1 m左右)和采样间距(1～2.5 cm)比较有限，测量结果的代表性较差；再次，过多的人工参与也会引入误差，测量耗费时间也较长。

测量地表粗糙度的另一种方式是采用非接触的方法。架设到一维运动平台上的激光测距仪器可以实现一条剖线上的地表高度信息获取，进而求得粗糙度信息；架设到二维运动平台的激光测距仪可以获取一个平面的地形数据，并用于提取粗糙度信息。……