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葉面積指數(shù)-數(shù)據(jù)指數(shù)分析遙感圖像

基本概念

葉面積指數(shù)（LAI）又叫葉面積系數(shù)，是指單位土地面積上植物葉片總面積占土地面積的倍數(shù)。即：葉面積指數(shù)=葉片總面積/土地面積。它是大多數(shù)生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力模型和全球氣候、水文、生物地球化學(xué)和生態(tài)模型中的重要參數(shù)。

陸地生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力的模擬是全球碳循環(huán)研究中的關(guān)鍵問(wèn)題。而LAI作為光合作用中碳同化的重要影響因子，是生產(chǎn)力評(píng)估模型中的重要參數(shù)。因此，使用生產(chǎn)力模型分析凈生產(chǎn)力、凈生物群區(qū)生產(chǎn)力幾十年的變化趨勢(shì)，需要輸入LAI的長(zhǎng)期連續(xù)數(shù)據(jù)。

數(shù)學(xué)模型

獲取LAI的方法可分為三類(lèi)：接觸測(cè)量法、儀器與半球數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量法、遙感反演法。直接測(cè)量法包括比葉重法、落葉收集法、分層收割法、點(diǎn)接觸法等，該方法的精度很高，然而需要耗費(fèi)大量的人力，通常只針對(duì)單個(gè)地點(diǎn)或小區(qū)域，難以覆蓋大的區(qū)域范圍。儀器和半球數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量法避免了直接測(cè)量法耗費(fèi)大量人力的缺點(diǎn)，它使用一些商用測(cè)量?jī)x器或魚(yú)眼鏡頭測(cè)量多個(gè)角度上的空隙率，利用比爾定律，反算出LAI。然而，不論是直接測(cè)量法，還是儀器和半球數(shù)字?jǐn)z影測(cè)量法，得到的都是點(diǎn)上數(shù)據(jù)，難以擴(kuò)展到面上；并且其空間覆蓋范圍和持續(xù)時(shí)間有限。而使用遙感手段觀測(cè)LAI，不僅不需要耗費(fèi)大量人力、成本低廉，而且能對(duì)全球范圍實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期連續(xù)監(jiān)測(cè)。因此從獲得長(zhǎng)時(shí)間序列的全球LAI數(shù)據(jù)集的角度來(lái)看，遙感反演是可行的方法。

本項(xiàng)目LAI產(chǎn)品主要采用遙感反演方法，利用MODIS中分辨率成像光譜儀數(shù)據(jù)遙感反演的植被指數(shù)葉面積指數(shù)LAI作為植物生長(zhǎng)長(zhǎng)勢(shì)的指標(biāo)用于分析生態(tài)系統(tǒng)健康及其變化，生態(tài)系統(tǒng)參數(shù)的遙感反演是以晴空狀態(tài)下的地表反射為輸入，因此預(yù)先合成多天晴空狀態(tài)的地表反射率，并進(jìn)行去云及其它噪音處理，采用改進(jìn)的最小可見(jiàn)光波段選擇的合成算法，既能有效消除云的影響，也能有效消除云陰影的影響，葉面積指數(shù)和植被光合有效輻射吸收系數(shù)是通過(guò)反演冠層輻射傳輸方程獲得，輸入數(shù)據(jù)為合成的無(wú)云地表反射率數(shù)據(jù)。

葉面積指數(shù)LAI產(chǎn)品主要采用經(jīng)驗(yàn)公式法計(jì)算，利用植物的胸徑、樹(shù)高、邊材面積、冠幅等容易測(cè)量的參數(shù)與葉面積或葉面積指數(shù)的相關(guān)關(guān)系建立經(jīng)驗(yàn)公式來(lái)計(jì)算。研究表明：葉面積指數(shù)與胸徑平方和樹(shù)高的乘積有顯著的指數(shù)相關(guān)性，邊材面積與葉面積具有很高的相關(guān)性，林冠開(kāi)闊度與葉面積指數(shù)呈較好的指數(shù)關(guān)系。經(jīng)驗(yàn)公式法的優(yōu)點(diǎn)在于測(cè)量參數(shù)容易獲取，對(duì)植物破壞性小，效率較高。它是地理時(shí)代數(shù)據(jù)云平臺(tái)推出的土地資源類(lèi)數(shù)據(jù)產(chǎn)品之一。

數(shù)據(jù)基本參數(shù)

數(shù)據(jù)時(shí)間：1980-2024年（逐年）

空間位置：  全國(guó)

數(shù)據(jù)格式： TIFF

空間分辨率：30米、250米

葉面積指數(shù)-數(shù)據(jù)指數(shù)分析遙感圖像