[发明专利]一种定量描述叶片镜面反射对冠层反射率模拟影响的方法

权利要求书

1.一种定量描述叶片镜面反射对冠层反射率模拟影响的方法，其步骤包括：

1)获取叶片散射的光子比例，即波长λ对应的叶片单次散射反照率ω_λ；

2)基于光谱不变量理论和第一步得到的叶片单次散射反照率ω_λ来获取植被冠层的冠层反射率BRF；其中，波长λ对应的冠层反射率BRF_λ(Ω)＝BRFB_S,λ(Ω)+S_λ，BRFB_S,λ(Ω)为波长λ对应的“黑土壤”问题下的植被冠层BRF，S_λ表示波长λ对应的“土壤”问题下的土壤贡献；再碰撞概率p是从植被冠层中的物质散射的光子再次在冠层内相互作用的概率，逃逸概率ρ(Ω)为从植被冠层中的物质散射的光子以给定方向Ω逃逸植物冠层的概率，冠层截距i₀为首次被冠层植物元素拦截的入射光子比例；

3)利用SRTM对步骤2)得到的BRF进行模拟，得到目标区域“黑土壤”和“土壤”问题下的植被冠层BRF；

4)利用步骤3)得到的模拟植被冠层BRF对目标区域进行模拟，并将模拟结果与该目标区域的实测BRF进行比较，确定叶片镜面反射对冠层反射率的影响。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述叶片单次散射反照率其中，

s_L是镜面反射率，定义为入射到叶片上的光子在叶片-空气边界处被直接反射的光子比例；

i_L是叶片截获率，定义为进入叶片的光子比例；是转换叶片单次散射反照率，定义为从叶片内部散射的光子比例。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，利用SRTM对步骤2)得到的BRF进行模拟，得到“黑土壤”和“土壤”问题下的植被冠层BRF的方法为：将目标区域的结构信息、光学信息输入SRTM，得到BRF_BS,λ(Ω)和S_λ，从而得到模拟“黑土壤”和“土壤”问题下的植被冠层BRF。

4.如权利要求3所述的方法，其特征在于，估计得到BRF_BS,λ(Ω)和S_λ的方法为：首先基于0≤p₀≤1和k₀≤1-p₀确定一系列(p₀,k₀)；然后，对于每一对(p₀,k₀)，计算弱吸收带内相应的散射系数ω_s,λ；然后对于得到的每一散射系数ω_s,λ，利用SRTM分别模拟得到BRF_BS,λ(Ω)和S_λ，从而得到模拟BRF；然后在弱吸收带内，计算测量BRF与每一模拟BRF之间的相对均方根误差，选取相对均方根误差最小值对应的模拟BRF对应的(p₀,k₀)＇；利用(p₀,k₀)＇对弱吸收带内的BRF_BS,λ(Ω)和S_λ进行模拟，得到BRF_BS,λ(Ω)和S_λ。

5.如权利要求3所述的方法，其特征在于，所述结构信息包括沿给定方向在两个深度的两个点同时找到树叶的概率，以及在给定深度找到植被点的概率和消光系数；所述光学信息包括叶片反照率ω_0,λ和林下冠层有效反射率。