叶面积指数与植被指数饱和点分析及验证

摘要：

用植被指数(I)提取叶面积指数(L)时,由于叶面积指数较高的区域,植被指数容易达到饱和,植被指数随叶面积指数增加不再呈线性增长,导致叶面积指数的低估.为了解决叶面积指数与植被指数的饱和点问题,以帽儿山实验林场为研究区,选取 3 块1000m×1000 m大样地,在每个大样地内选取5 块100 m×100 m的小样地,另外选取 1 块 100 m×100 m的示范样地,共 16 块样地,使用LAI-2200 和TRAC两种冠层分析仪,测量各样地的叶面积指数作为样本数据.应用贝尔定律分析植被-土壤体系所构成的混合像元,筛选出9 种植被指数,构建植被指数与叶面积指数的函数关系式,并模拟均匀分布、球形分布、喜平型分布、喜直型分布等 4 种叶倾角分布的阔叶树和针叶树冠层反射率,分析不同叶倾角的阔叶树和针叶树植被指数随叶面积指数变化规律,并用实测数据验证.结果表明:无论是阔叶还是针叶在 4 种叶倾角分布下,对叶面积指数敏感性最高的是比值植被指数;抗大气植被指数、转换型土壤调节植被指数和归一化植被指数对叶面积指数敏感性较强;增强型植被指数、土壤调节植被指数、修改型土壤调节植被指数对叶面积指数敏感性较低;敏感性最低的是垂直植被指数和差值植被指数.比值植被指数抗饱和性最好,且与叶面积指数呈线性关系,实测验证数据的植被指数抗饱和性与模拟数据的敏感性分析结果一致.利用植被指数进行研究区域叶面积指数反演,比值植被指数反演模型的精度最高,决定系数(R2)为0.844.因此,选择比值植被指数作为反演研究区域叶面积指数的最佳植被指数.

关键词：植被指数、叶面积指数、饱和、贝尔定律、反射率方程

所属期刊栏目：51

分类号：S771.8(森林工程、林业机械)

资助基金：国家自然科学基金31870621

在线出版日期：2023-07-28（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：83-94,111