葉面積指數與葉傾角分布關系

    葉面積指數和葉傾角分布都是表征植被冠層結構的重要參數，用來反映植物葉面數量、葉子角度分布、植被群落生命活力及其環境效應，為植物冠層表面物質和質量交換的描述提供結構化的定量信息，是植被定量遙感研究中的關鍵問題。LAI是一個無量綱度量的參數，其大小與植被種類、生長期、LAD、葉簇和非生物量等因素有關。

LAI的測量

    LAI測量分為直接測量和間接測量，直接測量對葉片具有破壞性，如格點法、方格法、落葉收集法和分層收割法等。間接測量方法主要是通過光學儀器測量相關參數直接或間接推算得到LAI。應用比較多的就是間接測量方法。間接測量方法按照測量原理可分為兩種，一種是基于冠層空隙大小的分布來確定的，如植物冠層分析儀和魚眼鏡頭等。一種是基于冠層空隙率來確定的，如植被冠層分析儀。測量原理基于貝爾定律，結合Norman和Campbell線性小二乘理論，可以反演出對應LAD區間的LAI分布，定量確定LAI和LAD的關系。Campbell橢球分布函數則可以擬合出不同樹種分布參數，以LAD為紐帶，對比分析兩種理論可判斷測量的準確性。

LAI和LAD的關系

    Norman和Campbell線性小二乘理論所需要的已知參數包括：太陽天頂角、冠層下的透光率和葉片的聚集指數，計算出冠層的有效LAI，結合聚集指數推算出真正的有效LAI。太陽方位角即太陽所在的方位，指太陽光線在地平面上的投影與當地子午線的夾角，可近似地看作是豎立在地面上的直線在陽光下的陰影與正南方的夾角。反演的過程其實就是求解多元方程組，因太陽天頂角的個數必須大于葉傾角在0°到90°內所分的區間個數，方程組才能解。后根據反演得到的各個葉傾角區間內的有效LAI，可以得出對應區間的葉傾角概率密度分布情況，當葉傾角區間的個數越多葉傾角概率密度曲線就越平滑，但還需要通過線性回歸分析來確定葉傾角區間個數是多少時。事實上葉傾角概率密度分布曲線屬于單峰型曲線，無論區間個數多少，實測結果的葉傾角概率分布曲線介于線性小二乘理論反演結果和Campbell函數擬合結果曲線之間。Campbell函數擬合的概率密度要比實測的要偏小，線性小二乘理論由于得到的是對應葉傾角區間中值的離散結果，反演結果偏大在其他葉傾角區間時，兩者存在一種互補關系。