基于TM遥感数据的西藏林芝地区叶面积指数反演_骆社周
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间接方法是用一些测量参数或用光学仪器得到 叶 面 积 指 数，测 量 方 便 快 捷，如 ＳｕｎＳｃａｎ、ＬｉＣｏｒ ＬＡＩ－２０００、ＤＥＭＯＮ 和 ＴＲＡＣ［９］，但 仍 需 要 用 直 接 方法所得结果 进 行 校 正 。 ［１０］ 随 着 对 ＬＡＩ空 间 模 式 兴趣的增长及科学研究的需要，实地 测 量 ＬＡＩ不 仅 需要高昂的费用和 大 量 的 时 间，而 且 在 偏 远 地 区 一 般是行不通的，而用遥感数据估算 ＬＡＩ成 为 最 有 吸 引力的方 法［９－１０］，并 且 卫 星 遥 感 数 据 为 大 区 域 研 究 ＬＡＩ提供了最有 效 途 径 。 ［２，９］ 目 前 国 内 外 开 展 了 诸 多遥感估算 ＬＡＩ的 例 子。 徐 全 芝 等 利 ［１２］ 用 ＴＭ 数 据对黑河流域进行叶面积 指 数 制 图，蒙 继 华 等 利 ［１３］ 用大尺度的遥感模型估算全国作物 ＬＡＩ分 布，并 应
１ 引 言
叶面积 指 数 （Ｌｅａｆ Ａｒｅａ Ｉｎｄｅｘ，ＬＡＩ）的 提 出 源 于作物学，英国农业生 态 学 家 Ｗａｔｓｏｎ 于 １９４７ 年 首 先定义了叶面积指 数，即 单 位 土 地 面 积 上 单 面 植 物 光 合 作 用 面 积 的 总 和 ［１］。ＬＡＩ是 陆 面 过 程 中 的 一 个 十分重要的结构参 数，是 表 征 植 被 冠 层 结 构 的 最 基 本参量之一，它 控 制 着 植 被 的 生 物 物 理 过 程，如 光 合、呼吸、蒸腾、碳 循 环 和 降 水 截 获 等 。 ［２］ 由 于 理 解 和 使 用 上 的 差 异 ，叶 面 积 指 数 有 不 同 的 定 义 和 解 释 ， 如植物叶片总面积 与 土 地 面 积 的 比 值，单 位 面 积 上 植物叶片 的 垂 直 投 影 面 积 总 和 等［３］。Ｃｈｅｎ 等 将 ［４］ ＬＡＩ定义为 单 位 地 面 面 积 上 所 有 叶 片 表 面 积 的 一 半。叶面积指数是 一 个 无 量 纲 度 量 的 参 数，其 大 小 与植被种类、生长 期、叶 片 倾 角、叶 簇 和 非 叶 生 物 量 等因素有关，还受 叶 面 积 指 数 定 义 和 测 定 方 法 的 影 响。叶面积指数作为进行植物群体和群落生长分析 的 重 要 参 数 ，已 在 农 业 、果 树 业 、林 业 、生 物 学 及 生 态 学等领域得到广泛应用 。 ［５］
第 ２７ 卷 第 ５ 期 ２０１２ 年 １０ 月
ＲＥＭＯＴＥ Ｓ遥ＥＮ ＳＩ感ＮＧ Ｔ技ＥＣ ＨＮ术ＯＬ ＯＧ与Ｙ ＡＮ应Ｄ ＡＰ用ＰＬＩＣＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１２
引 用 格 式：Ｌｕｏ Ｓｈｅｚｈｏｕ，Ｃｈｅｎｇ Ｆｅｎｇ，Ｗａｎｇ Ｆａｎｇｊｉａｎ，ｅｔ ａｌ．Ｌｅａｆ Ａｒｅａ Ｉｎｄｅｘ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＴＭ ｉｎ Ｌｉｎｚｈｉ，
２ 研究区与数据
２．１ 研 究 区 概 况 西藏 位 于 中 国 的 西 南 部，林 芝 地 区 地 处 西 藏 东
南雅鲁藏布江 下 游，地 理 位 置 为 ９３°２８′～９５°１４′Ｅ， ２９°２２′～３０°１３′Ｎ，平均海拔３ １００ｍ 左右，气候温暖 湿润，年降 雨 量 ６５０ ｍｍ 左 右，年 均 温 度 ８．７ ℃，年 平均日照为２ ０２２．２ｈ，无 霜 期 为 １８０ｄ。 林 芝 的 森 林面 积 约 为 ２６４ 万 ｈｍ２，森 林 覆 盖 率 为 ４６．９％，木 材蓄积量为８．８２亿 ｍ３，为中国第三大林区，西 藏 森 林的８０％都集中在这里，不 仅 面 积 大、分 布 广，而 且 树种齐全，从亚热带 到 寒 带 植 物 都 有 生 长，素 有 “绿 色 宝 库 ”之 称 ，主 要 树 种 有 柏 树 、桑 树 、云 杉 、冷 杉 、高
收 稿 日 期 ：２０１１－１０－１３；修 订 日 期 ：２０１２－０４－２４ 基 金 项 目 ：国 家 ９７３ 计 划 项 目 “青 藏 高 原 气 候 系 统 变 化 及 其 对 东 亚 区 域 的 影 响 与 机 制 研 究 ”（２０１０ＣＢ９５１７００），中 国 科 学 院 “百 人 计 划 ”。 作 者 简 介 ：骆 社 周 （１９７９－ ），男 ，河 南 驻 马 店 人 ，博 士 ，主 要 从 事 遥 感 与 地 理 信 息 系 统 的 应 用 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｕｏｓｈｅｚｈｏｕ＠１６３．ｃｏｍ。
于２０１１ 年 ７ 月 ２０～２５ 日 对 林 芝 林 区 采 样 点 的叶面积指数与地理坐标进行地面实测。叶面积 指数采 用 植 物 冠 层 分 析 系 统 ＳｕｎＳｃａｎ 进 行 测 量 。 ＳｕｎＳｃａｎ 在 冠 层 不 高 、均 一 的 植 被 测 量 中 精 度 较 高 ，测量点的天顶角尽量保证在 ６０°以内 ，所以一般 选择在中 午 进 行 测 量 。 另 外 ，ＬＡＩ－２０００ 冠 层 分 析 仪是 地 面 测 量 ＬＡＩ的 最 常 用 仪 器 ，也 是 公 认 测 量 森林叶面积指 数 精 度 较 高 的 仪 器 。 为 了 验 证 Ｓｕｎ－ Ｓｃａｎ在测 量 森 林 ＬＡＩ的 可 靠 性 ，本 研 究 利 用 ＬＡＩ－ ２０００ 对 ＳｕｎＳｃａｎ测量 结 果 进 行 了 验 证 。 在 晴 天 条 件下 ，分别 选 取 了 ２０ 个 阔 叶 林 与 ２１ 个 针 叶 林 样 点 ，用 ＬＡＩ－２０００与 ＳｕｎＳｃａｎ两种仪器同时测量 ，然 后对两种仪器测量结果的相关性进行了分析。阔 叶 林 与 针 叶 林 线 性 相 关 的 决 定 系 数 Ｒ２ 分 别 为 ０．８３８９与０．８３８４，并 且 阔 叶 林 的 非 线 性 相 关 决 定 Ｒ２ 达 到 了０．９３９９，从 图１ 可 以 看 出 拟 合 度 很 好 ，因 此用 ＳｕｎＳｃａｎ对西藏 林 芝 林 区 进 行 ＬＡＩ地 面 实 测 是 完 全 可 行 的 ，Ｃｏｕｔｕｒｉｅｒ 等［１９］２００５ 年 曾 用 Ｓｕｎ－ Ｓｃａｎ对橡树 、松树与 冷 杉 等 进 行 叶 面 积 地 面 测 量 ， 并成功应用于森林分类。
直接测量 ＬＡＩ是 经 典、成 熟、相 对 精 度 较 高 的 方法，也是间接 测 定 的 重 要 校 正 方 法。 其 缺 点 是 对 植 物 本 身 具 有 一 定 破 坏 性 ，必 须 人 工 采 集 叶 子 样 品 ， 耗 时 耗 力 ，劳 动 强 度 比 较 大 ，而 且 采 样 不 一 定 具 有 代 表性，仅在有限的小范围内适用，而大面积实测 ＬＡＩ 还没有 得 到 很 好 的 解 决，可 作百度文库为 间 接 方 法 的 有 效 验 证 。 ［３，６－８］
第５期 骆社周等：基于 ＴＭ 遥感数据的西藏林芝地区叶面积指数反演 ７ ４１
用 于 “中 国 农 情 遥 感 速 报 ”系 统；林 文 鹏 等 通 ［１４］ 过 ＳＰＯＴ 卫星数据对 城 市 森 林 叶 面 积 指 数 进 行 反 演， 并证明其可 行 性；Ｇｏｎｇ 等 利 ［１５］ 用 高 光 谱 数 据 进 行 ＬＡＩ估算，并确定了高光谱数据估算 ＬＡＩ的 最 优 谱 段；Ａｂｏｅｌｇｈａｒ等［１６］用遥感数 据 反 演 出 ＬＡＩ与 植 被 指数 的 关 系 模 型，并 成 功 用 于 Ｓａｋｈａ 农 业 实 验 区 ＬＡＩ制 图。Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ 等 利 ［１７－１８］ 用 多 角 度 遥 感 数 据反演 ＬＡＩ，并通 过 实 测 数 据 验 证 了 其 可 靠 性。 近 年 来 ，随 着 激 光 雷 达 遥 感 技 术 的 兴 起 和 广 泛 应 用 ，很 多研究者已经开始利用机载激光雷达数据提取叶面 积指数。
图１ ＳｕｎＳｃａｎ与 ＬＡＩ２０００实测叶面积关系图 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ＳｕｎＳｃａｎ ａｎｄ ＬＡＩ２０００ ｍｅａｓｕｒｅｄ ＬＡＩ
７４ ２ 遥 感 技 术 与 应 用 第 ２７ 卷
山松等。本研究区域主要树种是高山松。 ２．２ 研 究 数 据 ２．２．１ ＴＭ 遥感数据的获取与处理
本研究选取２００８年１０月份 ＴＭ 影像的４个波 段 ，分 别 为 蓝 光 波 段 、绿 光 波 段 、红 光 波 段 、近 红 外 波 段，其分辨率为３０ｍ。先将研究中选取的 ４ 个波段 组 合 成 一 个 多 波 段 图 像 文 件 ，以 便 后 续 的 处 理 ，再 对 图像 进 行 几 何 精 校 正，由 于 纠 正 后 的 ＴＭ 影 像 与 ＤＧＰＳ 测 量 时 的 投 影 不 一 致 ，因 此 ，最 后 需 要 把 纠 正 后的图像投影变换成 ＤＧＰＳ实测时的投影。 ２．２．２ ＬＡＩ数 据 获 取 及 处 理
植被指数是从遥感角度解释地表植被覆盖状况 最有价值的参数，最 常 用 的 植 被 指 数 有 归 一 化 植 被 指数（ＮＤＶＩ）、比值植被指数等。本研究将利用 ＴＭ 遥感数 据 求 出 各 种 植 被 指 数，然 后 分 别 建 立 实 测 ＬＡＩ数据与各植被指 数 之 间 的 回 归 模 型，对 模 型 进 行验证并确定最优 模 型，最 后 应 用 该 最 优 模 型 进 行 西藏林芝地区的叶面积指数制图。
ＳｕｎＳｃａｎ不 需 要 等 待 特 殊 的 天 气 条 件 进 行 使 用 ， 可以在大多数光照条件下进行测量工作。手持终端 ＰＤＡ 操作简单，其存储空间较大，能满足野外大数据 测量的需要。由于日照传感器采用了无线发射接收 技术 ，使测量更 加 方 便 快 捷 ，并 且 能 快 速 获 取 较 大 面 积林区 ＬＡＩ的平均值。无线发射距离最大２５０ｍ，在 植被中可传输 １００～２００ ｍ，在 很 大 程 度 上 提 高 了 在 复杂地区森林 ＬＡＩ的测量效率。考虑到西藏林芝地 区地形复杂 、天 气 变 化 多 端 ，所 以 该 研 究 区 域 的 实 测 ＬＡＩ主要是通过 ＳｕｎＳｃａｎ仪器获取的。
Ｔｉｂｅｔ［Ｊ］．Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２０１２，２７（５）：７４０－７４５．［骆 社 周，程 峰，王 方 建，等．基 于 ＴＭ 遥 感 数 据 的 西 藏 林 芝 地 区 叶 面 积 指 数 反 演 ［Ｊ］．遥 感 技 术 与 应 用 ，２０１２，２７（５）：７４０－７４５．］
基于 ＴＭ 遥感数据的西藏林芝地区叶面积指数反演
骆 社 周１，２，程 峰１，王 方 建１，习 晓 环１，王 成１
（１．中 国 科 学 院 对 地 观 测 与 数 字 地 球 科 学 中 心 ，北 京 １０００９４； ２．北 京 城 市 学 院 ，北 京 １０００８３；）
摘要：叶面积指数（ＬＡＩ）是分析冠层结构最常用的参数之一，它控制着 植被的生 物、物理 过程，如 光 合、呼吸、蒸腾、碳循环和降水截获 等。 但 是 通 过 野 外 实 测 获 取 大 面 积 的 ＬＡＩ比 较 困 难，通 过 对 西 藏林芝地区的 ＴＭ 遥感数据进行处理获取各种植被指数，然后分别与实测 ＬＡＩ建立相 应 的 回归 关 系，并对不同的回归模型进行分析找出相关性较好、误差 较低 的 回 归 模 型，最 后 利 用 该 模 型 对 林 芝 地区的叶面积指数进行制图。通过植被指数与实测 ＬＡＩ进行回归分析建立 ＬＡＩ估算模型，其决定 系数最高为 Ｒ２＝０．６５３，具有较好的相关性。研究结果表明：ＴＭ 遥感 数据 可 以实现 林 芝 区 域 ＬＡＩ 估 算 ，能 为 生 态 环 境 研 究 提 供 数 据 支 持 。 关 键 词 ：叶 面 积 指 数 ；森 林 ；植 被 指 数 ；西 藏 ；遥 感 ；ＴＭ 中 图 分 类 号 ：ＴＰ ７９ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－０３２３（２０１２）０５－０７４０－０６
１ 引 言
叶面积 指 数 （Ｌｅａｆ Ａｒｅａ Ｉｎｄｅｘ，ＬＡＩ）的 提 出 源 于作物学，英国农业生 态 学 家 Ｗａｔｓｏｎ 于 １９４７ 年 首 先定义了叶面积指 数，即 单 位 土 地 面 积 上 单 面 植 物 光 合 作 用 面 积 的 总 和 ［１］。ＬＡＩ是 陆 面 过 程 中 的 一 个 十分重要的结构参 数，是 表 征 植 被 冠 层 结 构 的 最 基 本参量之一，它 控 制 着 植 被 的 生 物 物 理 过 程，如 光 合、呼吸、蒸腾、碳 循 环 和 降 水 截 获 等 。 ［２］ 由 于 理 解 和 使 用 上 的 差 异 ，叶 面 积 指 数 有 不 同 的 定 义 和 解 释 ， 如植物叶片总面积 与 土 地 面 积 的 比 值，单 位 面 积 上 植物叶片 的 垂 直 投 影 面 积 总 和 等［３］。Ｃｈｅｎ 等 将 ［４］ ＬＡＩ定义为 单 位 地 面 面 积 上 所 有 叶 片 表 面 积 的 一 半。叶面积指数是 一 个 无 量 纲 度 量 的 参 数，其 大 小 与植被种类、生长 期、叶 片 倾 角、叶 簇 和 非 叶 生 物 量 等因素有关，还受 叶 面 积 指 数 定 义 和 测 定 方 法 的 影 响。叶面积指数作为进行植物群体和群落生长分析 的 重 要 参 数 ，已 在 农 业 、果 树 业 、林 业 、生 物 学 及 生 态 学等领域得到广泛应用 。 ［５］
第 ２７ 卷 第 ５ 期 ２０１２ 年 １０ 月
ＲＥＭＯＴＥ Ｓ遥ＥＮ ＳＩ感ＮＧ Ｔ技ＥＣ ＨＮ术ＯＬ ＯＧ与Ｙ ＡＮ应Ｄ ＡＰ用ＰＬＩＣＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．２７ Ｎｏ．５ Ｏｃｔ．２０１２
引 用 格 式：Ｌｕｏ Ｓｈｅｚｈｏｕ，Ｃｈｅｎｇ Ｆｅｎｇ，Ｗａｎｇ Ｆａｎｇｊｉａｎ，ｅｔ ａｌ．Ｌｅａｆ Ａｒｅａ Ｉｎｄｅｘ Ｉｎｖｅｒｓｉｏｎ ｂａｓｅｄ ｏｎ ＴＭ ｉｎ Ｌｉｎｚｈｉ，
２ 研究区与数据
２．１ 研 究 区 概 况 西藏 位 于 中 国 的 西 南 部，林 芝 地 区 地 处 西 藏 东
南雅鲁藏布江 下 游，地 理 位 置 为 ９３°２８′～９５°１４′Ｅ， ２９°２２′～３０°１３′Ｎ，平均海拔３ １００ｍ 左右，气候温暖 湿润，年降 雨 量 ６５０ ｍｍ 左 右，年 均 温 度 ８．７ ℃，年 平均日照为２ ０２２．２ｈ，无 霜 期 为 １８０ｄ。 林 芝 的 森 林面 积 约 为 ２６４ 万 ｈｍ２，森 林 覆 盖 率 为 ４６．９％，木 材蓄积量为８．８２亿 ｍ３，为中国第三大林区，西 藏 森 林的８０％都集中在这里，不 仅 面 积 大、分 布 广，而 且 树种齐全，从亚热带 到 寒 带 植 物 都 有 生 长，素 有 “绿 色 宝 库 ”之 称 ，主 要 树 种 有 柏 树 、桑 树 、云 杉 、冷 杉 、高
收 稿 日 期 ：２０１１－１０－１３；修 订 日 期 ：２０１２－０４－２４ 基 金 项 目 ：国 家 ９７３ 计 划 项 目 “青 藏 高 原 气 候 系 统 变 化 及 其 对 东 亚 区 域 的 影 响 与 机 制 研 究 ”（２０１０ＣＢ９５１７００），中 国 科 学 院 “百 人 计 划 ”。 作 者 简 介 ：骆 社 周 （１９７９－ ），男 ，河 南 驻 马 店 人 ，博 士 ，主 要 从 事 遥 感 与 地 理 信 息 系 统 的 应 用 研 究 。Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｕｏｓｈｅｚｈｏｕ＠１６３．ｃｏｍ。
于２０１１ 年 ７ 月 ２０～２５ 日 对 林 芝 林 区 采 样 点 的叶面积指数与地理坐标进行地面实测。叶面积 指数采 用 植 物 冠 层 分 析 系 统 ＳｕｎＳｃａｎ 进 行 测 量 。 ＳｕｎＳｃａｎ 在 冠 层 不 高 、均 一 的 植 被 测 量 中 精 度 较 高 ，测量点的天顶角尽量保证在 ６０°以内 ，所以一般 选择在中 午 进 行 测 量 。 另 外 ，ＬＡＩ－２０００ 冠 层 分 析 仪是 地 面 测 量 ＬＡＩ的 最 常 用 仪 器 ，也 是 公 认 测 量 森林叶面积指 数 精 度 较 高 的 仪 器 。 为 了 验 证 Ｓｕｎ－ Ｓｃａｎ在测 量 森 林 ＬＡＩ的 可 靠 性 ，本 研 究 利 用 ＬＡＩ－ ２０００ 对 ＳｕｎＳｃａｎ测量 结 果 进 行 了 验 证 。 在 晴 天 条 件下 ，分别 选 取 了 ２０ 个 阔 叶 林 与 ２１ 个 针 叶 林 样 点 ，用 ＬＡＩ－２０００与 ＳｕｎＳｃａｎ两种仪器同时测量 ，然 后对两种仪器测量结果的相关性进行了分析。阔 叶 林 与 针 叶 林 线 性 相 关 的 决 定 系 数 Ｒ２ 分 别 为 ０．８３８９与０．８３８４，并 且 阔 叶 林 的 非 线 性 相 关 决 定 Ｒ２ 达 到 了０．９３９９，从 图１ 可 以 看 出 拟 合 度 很 好 ，因 此用 ＳｕｎＳｃａｎ对西藏 林 芝 林 区 进 行 ＬＡＩ地 面 实 测 是 完 全 可 行 的 ，Ｃｏｕｔｕｒｉｅｒ 等［１９］２００５ 年 曾 用 Ｓｕｎ－ Ｓｃａｎ对橡树 、松树与 冷 杉 等 进 行 叶 面 积 地 面 测 量 ， 并成功应用于森林分类。
直接测量 ＬＡＩ是 经 典、成 熟、相 对 精 度 较 高 的 方法，也是间接 测 定 的 重 要 校 正 方 法。 其 缺 点 是 对 植 物 本 身 具 有 一 定 破 坏 性 ，必 须 人 工 采 集 叶 子 样 品 ， 耗 时 耗 力 ，劳 动 强 度 比 较 大 ，而 且 采 样 不 一 定 具 有 代 表性，仅在有限的小范围内适用，而大面积实测 ＬＡＩ 还没有 得 到 很 好 的 解 决，可 作百度文库为 间 接 方 法 的 有 效 验 证 。 ［３，６－８］
第５期 骆社周等：基于 ＴＭ 遥感数据的西藏林芝地区叶面积指数反演 ７ ４１
用 于 “中 国 农 情 遥 感 速 报 ”系 统；林 文 鹏 等 通 ［１４］ 过 ＳＰＯＴ 卫星数据对 城 市 森 林 叶 面 积 指 数 进 行 反 演， 并证明其可 行 性；Ｇｏｎｇ 等 利 ［１５］ 用 高 光 谱 数 据 进 行 ＬＡＩ估算，并确定了高光谱数据估算 ＬＡＩ的 最 优 谱 段；Ａｂｏｅｌｇｈａｒ等［１６］用遥感数 据 反 演 出 ＬＡＩ与 植 被 指数 的 关 系 模 型，并 成 功 用 于 Ｓａｋｈａ 农 业 实 验 区 ＬＡＩ制 图。Ｒｉｃｈａｒｄｓｏｎ 等 利 ［１７－１８］ 用 多 角 度 遥 感 数 据反演 ＬＡＩ，并通 过 实 测 数 据 验 证 了 其 可 靠 性。 近 年 来 ，随 着 激 光 雷 达 遥 感 技 术 的 兴 起 和 广 泛 应 用 ，很 多研究者已经开始利用机载激光雷达数据提取叶面 积指数。
图１ ＳｕｎＳｃａｎ与 ＬＡＩ２０００实测叶面积关系图 Ｆｉｇ．１ Ｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｓ ｂｅｔｗｅｅｎ ＳｕｎＳｃａｎ ａｎｄ ＬＡＩ２０００ ｍｅａｓｕｒｅｄ ＬＡＩ
７４ ２ 遥 感 技 术 与 应 用 第 ２７ 卷
山松等。本研究区域主要树种是高山松。 ２．２ 研 究 数 据 ２．２．１ ＴＭ 遥感数据的获取与处理
本研究选取２００８年１０月份 ＴＭ 影像的４个波 段 ，分 别 为 蓝 光 波 段 、绿 光 波 段 、红 光 波 段 、近 红 外 波 段，其分辨率为３０ｍ。先将研究中选取的 ４ 个波段 组 合 成 一 个 多 波 段 图 像 文 件 ，以 便 后 续 的 处 理 ，再 对 图像 进 行 几 何 精 校 正，由 于 纠 正 后 的 ＴＭ 影 像 与 ＤＧＰＳ 测 量 时 的 投 影 不 一 致 ，因 此 ，最 后 需 要 把 纠 正 后的图像投影变换成 ＤＧＰＳ实测时的投影。 ２．２．２ ＬＡＩ数 据 获 取 及 处 理
植被指数是从遥感角度解释地表植被覆盖状况 最有价值的参数，最 常 用 的 植 被 指 数 有 归 一 化 植 被 指数（ＮＤＶＩ）、比值植被指数等。本研究将利用 ＴＭ 遥感数 据 求 出 各 种 植 被 指 数，然 后 分 别 建 立 实 测 ＬＡＩ数据与各植被指 数 之 间 的 回 归 模 型，对 模 型 进 行验证并确定最优 模 型，最 后 应 用 该 最 优 模 型 进 行 西藏林芝地区的叶面积指数制图。
ＳｕｎＳｃａｎ不 需 要 等 待 特 殊 的 天 气 条 件 进 行 使 用 ， 可以在大多数光照条件下进行测量工作。手持终端 ＰＤＡ 操作简单，其存储空间较大，能满足野外大数据 测量的需要。由于日照传感器采用了无线发射接收 技术 ，使测量更 加 方 便 快 捷 ，并 且 能 快 速 获 取 较 大 面 积林区 ＬＡＩ的平均值。无线发射距离最大２５０ｍ，在 植被中可传输 １００～２００ ｍ，在 很 大 程 度 上 提 高 了 在 复杂地区森林 ＬＡＩ的测量效率。考虑到西藏林芝地 区地形复杂 、天 气 变 化 多 端 ，所 以 该 研 究 区 域 的 实 测 ＬＡＩ主要是通过 ＳｕｎＳｃａｎ仪器获取的。
Ｔｉｂｅｔ［Ｊ］．Ｒｅｍｏｔｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ａｎｄ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ，２０１２，２７（５）：７４０－７４５．［骆 社 周，程 峰，王 方 建，等．基 于 ＴＭ 遥 感 数 据 的 西 藏 林 芝 地 区 叶 面 积 指 数 反 演 ［Ｊ］．遥 感 技 术 与 应 用 ，２０１２，２７（５）：７４０－７４５．］
基于 ＴＭ 遥感数据的西藏林芝地区叶面积指数反演
骆 社 周１，２，程 峰１，王 方 建１，习 晓 环１，王 成１
（１．中 国 科 学 院 对 地 观 测 与 数 字 地 球 科 学 中 心 ，北 京 １０００９４； ２．北 京 城 市 学 院 ，北 京 １０００８３；）
摘要：叶面积指数（ＬＡＩ）是分析冠层结构最常用的参数之一，它控制着 植被的生 物、物理 过程，如 光 合、呼吸、蒸腾、碳循环和降水截获 等。 但 是 通 过 野 外 实 测 获 取 大 面 积 的 ＬＡＩ比 较 困 难，通 过 对 西 藏林芝地区的 ＴＭ 遥感数据进行处理获取各种植被指数，然后分别与实测 ＬＡＩ建立相 应 的 回归 关 系，并对不同的回归模型进行分析找出相关性较好、误差 较低 的 回 归 模 型，最 后 利 用 该 模 型 对 林 芝 地区的叶面积指数进行制图。通过植被指数与实测 ＬＡＩ进行回归分析建立 ＬＡＩ估算模型，其决定 系数最高为 Ｒ２＝０．６５３，具有较好的相关性。研究结果表明：ＴＭ 遥感 数据 可 以实现 林 芝 区 域 ＬＡＩ 估 算 ，能 为 生 态 环 境 研 究 提 供 数 据 支 持 。 关 键 词 ：叶 面 积 指 数 ；森 林 ；植 被 指 数 ；西 藏 ；遥 感 ；ＴＭ 中 图 分 类 号 ：ＴＰ ７９ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１００４－０３２３（２０１２）０５－０７４０－０６