植被生理、生化参量反演

植被生理、生化参量的精确估算对干生物多样性评价、陆地覆盖表征、生物量建模以及碳通量估算等都具有非常重要的意义,应用遥感技术估测叶片和冠层水平上生化参量的时空变化规律有助于了解植物生产率、凋落物分解速率及营养成分有效性，为资源管理,尤其是精准农业实施合理的田间管理提供了理论依据。高光谱遥感获取的连续的精细光谱浓缩了植被冠层结构和生化参量,从而为植被的生理、生化参量的精确估测提供了可能和条件。

生物物理参量主要指用于陆地生态系统研究的一些关键变量,包括叶面积指数(LAI)、光合有效辐射吸收率(the fraction of absorbed photosynthetically activeradiation, FAPAR)、生物量、植被覆盖度等。其中, LAI作为植被的最重要结构参数,既是地表蒸散模型的重要输入参数,又是决定生物量和产量的关键因子,因而一直是遥感估测生物物理参量的焦点。LAI的一般定义为单位地表面积上的所有叶子面积之和,是一个无量纲参数;但也有将LAI定义为单位地表面积上的所有叶片向下投影的面积总和。光合有效辐射吸收率是确定净初级生产力(net primary productivity,NPP)、干物质累积和作物产量

的重要变量,也是陆地表面能量收支和陆地——大气交换水文学模型的重要参数。生物量也是研究生态系统的重要参数之一,它被定义为单位地表面积上的所有植物体质量的总和,通常指的是干物质重量,将植物体烘干后称重得到。覆盖度是用于度量植被分布稀疏程度、冠层展开程度的一个量,覆盖度取值范围从0(无植被)到1(植被冠层完全郁闭),基于高光谱数据的混合光谱分解算法就可以将覆盖度这个最终光谱端元信息提取出来,合理而真实地反映它在空间上的分布情况。

植被生化参量的遥感估算主要集中于色素（主要是叶绿素)、各种营养元素(特别是氮)以及纤维素、木质素、可溶性糖、淀粉和蛋白质等。其中,冠层叶绿素

密度对土壤中的氮储量非常敏感，因此可以被用作氮亏缺的敏感指示器。植物营养元素状况能影响到叶面积、冠从而与光谱特性密切相关。这不仅使田间非破坏性、快速、简易地诊断营养状况成为可能,而且高光谱遥感技术的发展还使得大面积监测植物的营养状况（营养胁迫)和长势也取得了很大进展,高光谱遥感相应地也成为现代“精准农业”的一个重要技术手段。总之,在区域乃至全球尺度上估算生化参量信息对于研究和理解生态系统过程。