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(yáng)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(yáng)方位角即太陽(yáng)所在的方位，指太陽(yáng)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(yáng)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(yáng)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。