葉面積指數(shù)與葉傾角分布關(guān)系

    葉面積指數(shù)和葉傾角分布都是表征植被冠層結(jié)構(gòu)的重要參數(shù)，用來反映植物葉面數(shù)量、葉子角度分布、植被群落生命活力及其環(huán)境效應(yīng)，為植物冠層表面物質(zhì)和質(zhì)量交換的描述提供結(jié)構(gòu)化的定量信息，是植被定量遙感研究中的關(guān)鍵問題。LAI是一個(gè)無量綱度量的參數(shù)，其大小與植被種類、生長(zhǎng)期、LAD、葉簇和非生物量等因素有關(guān)。

LAI的測(cè)量

    LAI測(cè)量分為直接測(cè)量和間接測(cè)量，直接測(cè)量對(duì)葉片具有破壞性，如格點(diǎn)法、方格法、落葉收集法和分層收割法等。間接測(cè)量方法主要是通過光學(xué)儀器測(cè)量相關(guān)參數(shù)直接或間接推算得到LAI。應(yīng)用比較多的就是間接測(cè)量方法。間接測(cè)量方法按照測(cè)量原理可分為兩種，一種是基于冠層空隙大小的分布來確定的，如植物冠層分析儀和魚眼鏡頭等。一種是基于冠層空隙率來確定的，如植被冠層分析儀。測(cè)量原理基于貝爾定律，結(jié)合Norman和Campbell線性小二乘理論，可以反演出對(duì)應(yīng)LAD區(qū)間的LAI分布，定量確定LAI和LAD的關(guān)系。Campbell橢球分布函數(shù)則可以擬合出不同樹種分布參數(shù)，以LAD為紐帶，對(duì)比分析兩種理論可判斷測(cè)量的準(zhǔn)確性。

LAI和LAD的關(guān)系

    Norman和Campbell線性小二乘理論所需要的已知參數(shù)包括：太陽天頂角、冠層下的透光率和葉片的聚集指數(shù)，計(jì)算出冠層的有效LAI，結(jié)合聚集指數(shù)推算出真正的有效LAI。太陽方位角即太陽所在的方位，指太陽光線在地平面上的投影與當(dāng)?shù)刈游缇€的夾角，可近似地看作是豎立在地面上的直線在陽光下的陰影與正南方的夾角。反演的過程其實(shí)就是求解多元方程組，因太陽天頂角的個(gè)數(shù)必須大于葉傾角在0°到90°內(nèi)所分的區(qū)間個(gè)數(shù)，方程組才能解。后根據(jù)反演得到的各個(gè)葉傾角區(qū)間內(nèi)的有效LAI，可以得出對(duì)應(yīng)區(qū)間的葉傾角概率密度分布情況，當(dāng)葉傾角區(qū)間的個(gè)數(shù)越多葉傾角概率密度曲線就越平滑，但還需要通過線性回歸分析來確定葉傾角區(qū)間個(gè)數(shù)是多少時(shí)。事實(shí)上葉傾角概率密度分布曲線屬于單峰型曲線，無論區(qū)間個(gè)數(shù)多少，實(shí)測(cè)結(jié)果的葉傾角概率分布曲線介于線性小二乘理論反演結(jié)果和Campbell函數(shù)擬合結(jié)果曲線之間。Campbell函數(shù)擬合的概率密度要比實(shí)測(cè)的要偏小，線性小二乘理論由于得到的是對(duì)應(yīng)葉傾角區(qū)間中值的離散結(jié)果，反演結(jié)果偏大在其他葉傾角區(qū)間時(shí)，兩者存在一種互補(bǔ)關(guān)系。