基于冠层垂直结构的叶绿素遥感估算模型研究

摘要

绿色植被在生态系统中发挥着重要作用，准确监测叶片叶绿素(chlorophyll, Chl)含量对于评估植被的光合速率、生长和健康状况至关重要.文章探讨了冠层结构对基于植被光谱指数的叶片Chl含量估算模型性能的影响，分析了不同垂直位置叶片的Chl含量差异及其与光谱指数之间的相关性，并构建了基于冠层垂直结构的叶片Chl含量估算模型.研究选择红边叶绿素指数、修正后的差异比率指数、修正归一化差分植被指数、标准化红边指数、比值植被指数和特征色素简单比值指数等光谱指数进行了分析.研究结果显示，玉米上层叶片Chl含量高于中层叶片，而棉花上层叶片Chl含量低于中层和下层叶片.基于光谱指数的直接估算模型对玉米上层叶片的Chl含量估算效果优于中层叶片，对棉花上层和中层叶片的Chl含量估算效果优于下层叶片，对棉花中层叶片的Chl含量估算精度最高.基于冠层垂直结构的估算模型在玉米和棉花的冠层Chl含量估算中具有明显优势，显著提高了估算精度，可为精准农业和植被健康监测提供有效支持.

关键词

冠层结构 / 叶绿素含量 / 遥感反演 / 高光谱数据 / 光谱指数