冬小麥冠層方向性熱輻射的季相變化和模型研究.pdf

1、復(fù)雜地表的熱紅外輻射方向性變化規(guī)律是熱紅外對(duì)地遙感的基礎(chǔ)研究之一，自上個(gè)世紀(jì)70年代末就有人對(duì)此展開研究。在前人工作的基礎(chǔ)上，本文對(duì)壟行播種的冬小麥全生長期的熱紅外輻射方向性規(guī)律開展了研究。研究工作分為三個(gè)部分。(1)冬小麥冠層熱紅外輻射方向性的野外觀測實(shí)驗(yàn)研究；(2)現(xiàn)有模型在各個(gè)生長期的適用性評(píng)價(jià)；(3)穗-葉復(fù)合冠層熱紅外輻射方向性模型和全生長期熱紅外輻射方向性模型的構(gòu)建。 對(duì)冬小麥的方向性熱紅外輻射進(jìn)行了跨越整個(gè)生長期的

2、觀測實(shí)驗(yàn)。論文針對(duì)多角度觀測架和熱像儀配合做冬小麥方向性熱紅外輻射觀測提出了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方案。在數(shù)據(jù)采集中，我們觀測發(fā)現(xiàn)麥穗的光照面和陰影面亮溫的平均差異可以達(dá)到3度，這個(gè)差異對(duì)整個(gè)冠層的方向性熱紅外輻射的影響很大。 對(duì)整個(gè)生長期劃分了四個(gè)特征階段，第一為離散階段，各個(gè)株之間有明顯的裸露土壤間隔。第二為壟行結(jié)構(gòu)階段，單株之間相互重疊形成了壟行，壟行之間被裸露土壤相間隔。第三為連續(xù)植被冠層階段，壟行之間相互重疊，整個(gè)冬小麥冠層連成

3、一片。第四為抽穗階段，麥穗長出來了，其特殊的熱紅外輻射特性，強(qiáng)烈的影響整個(gè)冠層的熱紅外輻射方向性。對(duì)現(xiàn)存的模型進(jìn)行分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)每個(gè)模型都有一定的適用范圍。 在壟行結(jié)構(gòu)模型的基礎(chǔ)上，為了構(gòu)建出各個(gè)生長期都適用的模型，將模型的基本單元由壟行改為單株。我們在葉片尺度上應(yīng)用Boolean原理來計(jì)算孔隙率。在一組與觀察的事實(shí)基本相符合的假設(shè)的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出單株葉片體密度的分布規(guī)律。由單株組合成壟行，由壟行組合成整個(gè)場景。使用計(jì)算機(jī)真實(shí)場