一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法
【專利摘要】一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，它涉及一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的方法。本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有半球攝影法存在局限性，測定葉面積指數(shù)精度低的問題。根據(jù)公式進(jìn)行校正，式中，L為校正后的LAI數(shù)值，Le為校正前的LAI數(shù)值，公式中α、ΩE和γE為校正系數(shù)，其中α為木質(zhì)指數(shù)占總LAI的比例，人工紅松林和闊葉林α的值分別為0.03和0.05，ΩE為集聚指數(shù)，人工紅松林和闊葉林ΩE的值分別為0.95和0.88，γE為針簇比。本發(fā)明的方法使葉面積指數(shù)的精度得到了顯著提高。
【專利說明】一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種葉面積指數(shù)的校正方法，具體涉及一種利用半球攝影法測定葉面 積指數(shù)的校正方法，屬于森林生態(tài)學(xué)領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002] 葉面積指數(shù)（LeafAreaIndex，LAI)是描述森林冠層結(jié)構(gòu)特性最重要的參數(shù)之 一，控制著森林生態(tài)系統(tǒng)中的光合，呼吸，截留降雨等許多生理生態(tài)進(jìn)程。LAI對于模擬森 林生態(tài)系統(tǒng)中碳，水及能量循環(huán)過程，以及預(yù)測凈初級生產(chǎn)力至關(guān)重要。因此，如何準(zhǔn)確地 測定森林生態(tài)系統(tǒng)的LAI是近幾年來的研究熱點，也是眾多學(xué)者面臨的挑戰(zhàn)。目前，LAI的 測定方法主要分為直接法和間接法。直接法主要包括破壞性取樣法，異速生長方程法和凋 落物法；間接法主要指通過光學(xué)儀器根據(jù)輻射傳輸定理反演得到LAI。直接法測定準(zhǔn)確，技 術(shù)成熟，常用于校驗間接法測定值，但直接法費(fèi)時費(fèi)力，適于測定農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)或草原生態(tài) 系統(tǒng)的LAI，而對于具有復(fù)雜高大林冠結(jié)構(gòu)的森林生態(tài)系統(tǒng)實施難度過大，尤其前兩種方法 還具有破壞性。相對而言，光學(xué)儀器法操作簡便，易于實施，不具有破壞性，是目前監(jiān)測森林 生態(tài)系統(tǒng)LAI最常用的方法。隨著高分辨率數(shù)碼相機(jī)的快速發(fā)展，獲取的圖像能夠快速高 效的處理，半球攝影法得到廣泛應(yīng)用。然而，半球攝影法也存在一定局限性，如不能有效區(qū) 分木質(zhì)部和葉片，忽略了林冠中的集聚效應(yīng)，而且在采集數(shù)據(jù)過程中受曝光設(shè)置的影響，因 此，利用半球攝影法測定森林生態(tài)系統(tǒng)LAI的精度有待提高。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有半球攝影法存在局限性，測定葉面積指數(shù)精度低的 問題。
[0004] 本發(fā)明的技術(shù)方案是：一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，利用半 球攝影法測定葉面積指數(shù)得到LAI值，然后根據(jù)公式

【權(quán)利要求】
1. 一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，其特征在于：利用半球攝影法測 定葉面積指數(shù)得到LAI值，然后根據(jù)公式
1 導(dǎo)出校正后的LAI數(shù)值，式中，L為 校正后的LAI數(shù)值,Le為校正前的LAI數(shù)值,其特征在于：公式中a、Q1^P ye為校正系數(shù)， 其中a為木質(zhì)指數(shù)占總LAI的比例，人工紅松林和闊葉林的a的值分別為〇.〇3和0.05， Q E為集聚指數(shù)，人工紅松林和闊葉林的Q E值分別為〇. 95和0. 88, Y E為針簇比，人工紅松 林的Ye值為1.53,而闊葉林的Ye值為1.0。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，其特征在 于：本發(fā)明數(shù)據(jù)測定時期為葉面積最大時期。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，其特征在 于：所述方法用于人工紅松林和闊葉林的地理位置為東經(jīng)127°至130°，北緯46°至 49°，所述葉面積最大時期為該地理位置處的八月份時間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，其特征在 于：a值的得出方法為：基于Photoshop軟件測定a值，利用DHP軟件處理半球攝影圖像 得到總LAI，所述總LAI包括木質(zhì)部和葉片，即植被指數(shù)，記為LAItotal，利用Photoshop軟件 中的仿制像章工具，將圖像中的綠葉用天空代替，只剩下樹干等木質(zhì)部，然后利用DHP軟件 再次處理該圖像，得到木質(zhì)指數(shù)WAI，根據(jù)公式a =WAI/LAIt(rtal得出a值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，其特征在 于：Q E值得出方法為：利用TRAC儀器采集每個樣點的數(shù)據(jù)，并通過自身配套軟件獲得人工 紅松林和闊葉林的Qe值。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述一種利用半球攝影法測定葉面積指數(shù)的校正方法，其特征在 于：Y E值得出方法為：通過實地采集樣枝法測定人工紅松林和闊葉林樹種的Y E值，每個 樹種選擇三株樣樹，每株樣樹按樹高分為上，中，下三個高度，然后每個高度選取5-10個樣 簇，根據(jù)各樹種的胸高斷面積占所有樹種總胸高斷面積的比例進(jìn)行加權(quán)得到人工紅松林和 闊葉林的Ye。
【文檔編號】G01B11/28GK104330057SQ201410686002
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年11月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月25日
【發(fā)明者】金光澤, 劉志理, 王傳寬, 王興昌, 戚玉嬌 申請人:東北林業(yè)大學(xué)