植物遥感原理

1.叶片和植被结构

植物遥感依赖于对植物叶片和植被冠层光谱特性的认识，因而首先需要了解植物叶片和植被的结构。

(1)叶片结构

叶片的最上层为表层，由较密集的细胞组成，并被半透明的薄膜覆盖:最下层位表皮，含气孔与外界进行气体、水分交换，这是植物光合作用和植物生长的根本保证:上下表皮之间为栅栏组织和海绵组织，其中，栅栏组织由长透镜状细胞平行排列而成，海绵叶肉组织由相互分离的不规则状细胞组成，叶肉细胞的较大表面积保证光合作用中02、CO2的充分交换。

(2)植被结构

植株是由叶、叶柄、茎、枝、花等不同组分组成。从植物遥感植物与光 (辐射)的相互作用出发，植被结构主要指植物叶子的形状、大小，植被冠层的形状、大小以及空间结构一包括成层现象、 覆盖度等。

植被结构随着植物的种类、生长阶段、分布方式的变化而变化。在定量遥感中它大致可分为水平均匀植被和离散植被两种。两者之间并无严格界限。草地、幼林、生长茂盛的农作物多属前者，而稀疏林地、果园、灌丛等多属后者。植被结构可以通过一组特征参数来描述和表达，如叶面积指数LAI、叶面积体密度FAVD、叶间隙、叶倾角分布LAD。

2.植物的光合作用

植物的光合作用是指植物叶片的叶绿素吸收光能和转换光能的过程。它所利用的仅是太阳光的可见光部分，即称之为光合有效辐射(PAR)，约占太阳辐射47%～50%，其强度随希时间、地点、大气条件等变化。植物叶片所吸收的光和有效辐射(APAR)的大小及变化取决F太阳辐射的强度和植物叶片的光合面积。而光合面积不仅与叶面积指数有关，还与叶倾角、叶间排列方式、太阳高度角有关。光合面积与叶绿素浓度结合可以反映作物群体参与光合作用的叶绿素数量。而水、热、气肥等环节因素直接影响PAR向干物质转换的效率。如叶片缺水、气孔减小，直接影响作为光合作用原料的CO2的吸收。Monteith提出了干物质生产效率，从理论上描述了作物干物质生产过程。广西善图科技有限公司。

射入叶片的可见光部分中的蓝光、红光及少部分绿光可被叶绿素吸收，用于光合作用。植物在光合作用过程中将转换和消耗光能。此外，射入植被的光能除了被叶子吸收外，还有部分的反射和透射。部分阳光透射到植物体的非光合器官上，因而光合作用的潜力是受植物类型、结构、生态环境等多方面因素的影响。