基于PROSAIL 模型的玉米冠层参数敏感性分析
2023-08-21李青
科技创新与应用 2023年23期
李 青
(天津市测绘院有限公司,天津 300381)
植被叶面积指数等特征参数是表征植被生长发育状态的重要量化指标,被广泛应用于农业管理、环境检测、生态保护和气候变化等领域。植被冠层辐射传输物理模型建立了植被特征参数与植被光谱之间的数学关系,能够通过遥感手段观测光谱,进而反演植被特征参数。PROSAIL 模型是一种基于辐射传输理论建立的植被冠层反射率模拟模型,其输入参数包括叶片结构和生理特征、冠层结构、土壤反射率、天空光散射比和观测几何等。为分析不同参数对应的光谱特征,并探究不同输入参数在不同波段对模型输出结果的影响,本文以玉米冠层为研究对象,利用OAT 和EFAST 敏感性分析方法,分析各输入参数对冠层反射率变化的贡献。
1 模型与方法
1.1 PROSAIL 模型
PROSAIL 模型是建立在PROSPECT 叶片模型和SAILH 冠层模型之上的。在叶片尺度上,PROSPECT提供了400~2 500 nm 光谱上叶片的方向半球反射率和透过率,并将其作为SAILH 的输入参数。PROSPECT 模型以Allen 的平板模型(plate model)为基础,将叶片描述为一个或多个叠加起来的表面粗糙的各向同性平板[1]。这个模型假设叶片是由N 层同性层叠加起来的,每两层之间被空气间隔,叶片结构参数N 就是用来描述叶片中的平均空气/细胞间隔的。在叶子内部,光线被认为是各向同性的[2]。PROSPECT 模型的输入参数包括:叶片结构参数,叶绿素含量、类胡萝卜素含量、褐色素含量、叶片含水量和叶片干物质含量等。
SAILH 模型是Kuusk 在SAIL(Scattering by Arbitrarily Inclined Leaves)模型的基础上引入热效应得到的改进模型。……
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