智能手机App与数字半球摄影测量叶面积指数对比研究

摘要

基于自主开发的智能手机App(LAISmart)对针阔混交林、阔叶林和农作物3种植被类型的叶面积指数（leaf area index,LAI）进行测量，并以数字半球摄影（digital hemispherical photography,DHP）的测量结果作为参考值进行对比分析.结果表明，虽然LAISmart与DHP的LAI值总体上具有高度一致性（R2=0.95,RMSE=0.68），但是，LAISmart的性能受到植被叶片密集程度的影响.研究发现：LAI>3.9时，LAISmart的测量结果会明显低于DHP的测量结果；智能手机成像传感器的自动曝光模式，是引起LAISmart在测量LAI高值区域估值偏低的重要影响因素；当对LAI高值区域的LAISmart图像进行降低曝光度处理后，LAISmart和DHP的测量结果偏差得到进一步降低，且LAISmart测量结果的精度可以提高49%左右.此外，LAISmart的较窄视场角几乎不会对其测量结果产生影响，若能在调节智能手机曝光度的条件下使用LAISmart，则具有更高效率和更低成本优势的LAISmart可以成为替代DHP的有效方法.

关键词

叶面积指数 / 智能手机 / 数字半球摄影 / 曝光