鲁东大学学报(自然科学版)ＪｏｕｒｎａｌｏｆＬｕｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ(ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＥｄｉｔｉｏｎ)２０２３ꎬ３９(３):２５１—２５７收稿日期:２０２３￣０２￣２０ꎻ修回日期:２０２３￣０４￣２０基金项目:山东省自然科学基金(ＺＲ２０２０ＭＥ２５４ꎬＺＲ２０２０ＱＤＯ６１)通信作者简介:姚付启(１９８２—)ꎬ男ꎬ教授ꎬ硕士研究生导师ꎬ博士ꎬ研究方向为农业节水及水资源高效利用研究ꎮＥ－ｍａｉｌ:ｆｕｑｉｙａｏ１６３＠１６３.ｃｏｍＤｏｉ:１０.２００６２/ｊ.ｃｎｋｉ.ＣＮ３７－１４５３/Ｎ.２０２３.０３.００９基于辐射传输模型的叶片含水量定量反演研究曾凡超１ꎬ赵静２ꎬ王英修１ꎬ姚付启１(１.鲁东大学水利工程学院ꎬ山东烟台２６４０３９ꎻ２.长江水利委员会长江科学院ꎬ武汉４３００１２)摘要:为了快速、准确地估测出植物的叶片含水量ꎬ为研究植物生长发育状况提供数据支持ꎬ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ꎬ深入探讨有效反演叶片含水量的植被水分指数ꎬ并对各指数的稳定性和抗干扰能力进行评估ꎮ结果显示ꎬ各植被水分指数对叶片含水量的敏感性差异不大ꎬ除水应力指数(ｍｏｉｓｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｄｅｘꎬＭＳＩ)和归一化多波段干旱指数(ｎｏｒｍａｌｉｚｅｄｍｕｌｔｉ￣ｂａｎｄｄｒｏｕｇｈｔｉｎｄｅｘꎬＮＭＤＩ)两种指数外ꎬ其他指数值均随叶片含水量的增加而增加ꎮ叶绿素含量的差异对各植被水分指数的影响较小ꎬ干物质次之ꎬ叶肉结构影响最大ꎮ在抵抗干物质影响和叶肉结构影响方面ꎬ水分指数(ｗａｔｅｒｉｎｄｅｘꎬＷＩ)相比其他１１种指数来说具有较大优势ꎬ简单水比指数(ｓｉｍｐｌｅｒａｔｉｏｗａｔｅｒｉｎｄｅｘꎬＳＲＷＩ)次之ꎮ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ꎬ具有较强的理论性和普适性ꎬ是研究植物生长发育状况的一种重要手段ꎮ关键词:辐射传输模型ꎻ叶片含水量ꎻ高光谱ꎻ植被水分指数ꎻ反演中图分类号:Ｓ１２７文献标志码:Ａ文章编号:１６７３￣８０２０(２０２３)０３￣０２５１￣０７水分对植物的生长发育至关重要ꎬ对植被的呼吸速率、光合速率、生物量等一系列生理变化和结构变化都有重要影响ꎬ是研究植被生长的重要指标[１]ꎮ水作为植物生长发育的必要条件ꎬ影响着植被的生长及产量ꎬ因此ꎬ及时准确地监测植被的水分状况在植被研究中显得尤为重...
