优选与反演定量遥感精品课程班

R2 取得经验值方法
植被类型
参考文献
FAPAR=1.2×NDVI-0.18
0.974
PAR 测量 春小麦，生长阶段
Hatfield et al.,1984
FAPAR=0.6(2.2×NDVI)+(2.9×NDVI2)
-
PAR 测量
玉米，生长阶段
Gallo et al.,1985
FAPAR=1.408×NDVI-0.396
ACCUPAR 植物群体分析仪
SUNSCAN探测器 漫射系数传感器 （Beam fraction Sensor，BFS） DCT1型掌上电脑 （The Work-about） 一个三脚支架
FAPAR
(
I TOC
I Ground
I Ground
I TOC
)
/
I
TOC
5
5
3. FAPAR 经验反演方法
FAPAR=1.71×(ΔNDVI)** FAPAR=1-e (LAI(-K))
FAPAR=min( SR SRmin SRmax SRmin ,0.95) 其中： SR=(1+NDVI)/(1-NDVI)
-
Max/Min
热带雨林/沙漠
Ruimy et al.,1994
-
Max/Min 冬季Alaska/理论最大值
优选与反演定量遥感精品课程 班
1. 概述
研究意义
➢ 植被是陆地生物态系统的主体，是全球生态系统的重要 组成部分。
➢ 吸收光合有效辐射比例（FAPAR, Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,）是表征植被生长状态 的关键参数，影响着植被许多生物、物理过程，如光合、 呼吸、蒸腾、碳循环和降水截获量估算等。
Williams,1994
-
Goward et al.,1994
-
1D辐射传输方程
- Prince and Goward,1995
0.85
1D辐射传输方程
- Moreau and Li,1996
0.86 0.92 0.968 0.931 0.931
-
1D辐射传输方程 3D辐射传输方程 3D辐射传输方程
Helman and
Keeling,1989
-
Max/Min
高植被/沙漠
Sellers et al.,1994
-
Max/Min
矮植被/沙漠
Sellers et al.,1994
-
1D辐射传输方程
-
Breret et al.,1989
0.92
1D辐射传输方程
-
Myneni and
0.99
1D辐射传输方程
➢ APAR（ absorbed photosynthetically Active Radiation ）吸收光合有效辐 射，植被冠层吸收的参与光合生物量累积的光合有效辐射部分。
➢ FAPAR（Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation）吸收 光合有效辐射比例，植被吸收的光合有效辐射（PAR）占入射太阳辐 射的比例。
FAPAR=1.21×NDVI-0.04 FAPAR=1.67×NDVI-0.08
FAPAR=0.105(0.323×NDVI)+(1.168×ND
VI2) FAPAR=3.257×SAVI-0.07
FAPAR=0.846×NDVI-0.08
FAPAR=1.723×MSAVI0.137
FAPAR=2.213×(ΔMSAVI)**
➢ 通过遥感方式可以获取植被FAPAR。随着遥感传感器分 辨率的多样化，遥感可以提供更广泛空间区域和时间范围 的FAPAR产品。
2
基本概念
➢ PAR（photosynthetically Active Radiation），光合有效辐射，指陆地植 被光合作用所能吸收的从400到700 nm的太阳光谱能量。
0.92
PAR 测量
Alfalal
Pinter,1993
FAPAR=1.25×NDVI-0.025
FAPAR=0.279×SR-0.294
FAPAR=0.171×SR-0.186 FAPAR=0.248×SR-0.268 FAPAR=1.24×NDVI-0.23 FAPAR=1.164×NDVI-0.143
• 基于LAI的经验反演方法
FPAR 1 eKLAI
• 基于与植被指数建立经验关系
FAPAR= min((SR-SRmin)/( SRmax-SRmin),0.95) CASA 模型
FAPAR=1.2×NDVI-0.18
6
6
表12-1基于植被指数或LAI的FAPAR不同算法（高彦华，2007）
算法
➢ APAR=FAPAR×PAR
FAPAR
(
I TOC
I Ground
I Ground
I TOC
)
/
I TOC
3
在PAR区间叶绿素a、 叶绿素b和类胡萝卜素 的吸收率和总光合作用 效率
4
4
2. FAPAR野外测量
SUNSCAN冠层分析系统（SUNSCAN Canopy Analysis System）
3D辐射传输方程 3D辐射传输方程
比尔朗伯定律
- Moreau and Li,1996
稀疏植被
Myneni et al.,1992
热带稀疏草原植被 Begue and Myneni,1996
热带稀疏草原植被 Begue and Myneni,1源自文库96
热带稀疏草原植被 Begue and Myneni,1996
9
9
MODIS LAI/fAPAR algorithm
• RT model-based • define 6 cover types (biomes) based on RT
(structure) considerations
• grasses & cereals • shrubs • broadleaf crops • savanna • broadleaf forest • needle forest
-
Gower et al.,1999
-
CASA 模型
Δ**i为初始和最终 植被指数之差
-
Potter et al.,1993 7
7
8
4 主要FAPAR产品遥感反演算法
• MODIS FPAR算法（Myneni et al 1997, Knyazikhin et al 1998）
• JRC_FPAR 反演方法
10
表12-2 辐射传输模型角度全球陆地植被中的冠层结构分布
水平均一
草地和谷类 作物
否
灌木类 是
阔叶作物 不确定