基于辐射传输模型的叶片含水量定量反演研究

为了快速、准确地估测出植物的叶片含水量,为研究植物生长发育状况提供数据支持,本研究通过叶片内部辐射传输机制的PROSPECT模型模拟出大量不同生化含量和叶肉结构的叶片光谱反射率,深入探讨有效反演叶片含水量的植被水分指数,并对各指数的稳定性和抗干扰能力进行评估。结果显示,各植被水分指数对叶片含水量的敏感性差异不大,除水应力指数(moisture stress index, MSI)和归一化多波段干旱指数(normalized multi-band drought index, NMDI)两种指数外,其他指数值均随叶片含水量的增加而增加。叶绿素含量的差异对各植被水分指数的影响较小,干物质次之,叶肉结构影响最大。在抵抗干物质影响和叶肉结构影响方面,水分指数(water index, WI)相比其他11种指数来说具有较大优势,简单水比指数(simple ratio water index, SRWI)次之。通过使用叶片光学模型的模拟光谱来研究叶片含水量变化的光谱响应及其影响因素,具有较强的理论性和普适性,是研究植物生长发育状况的一种重要手段。