三维冠层BRF模型构建与模拟

三维辐射传输模型能准确刻画异质性植被冠层对太阳辐射的散射,这对利用高空间分辨率光学影像进行植被参数的定量反演具有重要的指导意义。本文基于具有真实植株统计特征的概率株进行三维植被冠层的构建,通过合理设计光能粒子在冠层内的传输过程并结合蒙特卡洛光线追踪技术和冠层孔隙率计算方法,建立了三维冠层辐射传输模型,并利用该模型对不同生长期玉米冠层多角度二向性反射因子BRF（BidirectionalReflectanceFunction）进行了模拟。与实测数据的对比结果表明,离散期、垄行期和均一期的玉米冠层BRF模拟结果与实测数据均保持了较好的一致性,红光波段BRF模拟值与实测值的RMSE为0.0085,R²为0.96,近红外波段模拟值与实测值的RMSE为0.013,R²为0.96。水平均一冠层BRF模拟结果与SAIL（ScatteringbyArbitrarilyInclinedLeaves）模型结果的对比表明,本文模型在光能粒子传输与能量计算方面的是合理准确的。本文发展的概率株三维辐射传输模型为研究异质性冠层BRF提供了一个有效手段,并可为植被生物量以及叶面积指数LAI（LeafAreaIndex）等关键冠层参数的定量化反演与验证提供数据支撑。