森林シーンにおける複雑な空間的不均質性は樹冠の反射特性に影響を与え、不均質性の問題を扱うことは放射伝達モデリング分野の難題です。古典的な解析モデルがシーンを単純化することによる精度制限の問題や、大規模シーンのシミュレーションにおけるコンピュータシミュレーションモデルの実行効率の制限問題を克服するために、我々は確率論的放射伝達理論を基に三次元解析的放射伝達モデルESRTを開発しました。しかし、ESRTモデルの異なる複雑な森林シーンへの適用はまだ検討の余地があり、モデルの検証・評価にはさらなる野外実測データが必要です。本稿ではESRTモデルの基本原理および入力・出力パラメータを紹介し、21地点の混交林と50地点の虫害被害調査データに基づき、モデルが異なるタイプの異質森林樹冠スペクトルをシミュレーションできる能力を検討し、混交や虫害の程度が森林樹冠スペクトルに与える影響を分析しました。結果は、原版SRTモデルと比較して拡張されたESRTモデルは混交林や虫害被害林分の樹冠スペクトルと実測スペクトルとの一致度が高く、シミュレーション精度が三次元コンピュータモデルに近いことを示しています。針広混交比や被害葉の垂直分布はいずれも樹冠スペクトル信号に影響を与えます。ESRTモデルは多様な異質森林シーンに対応した放射伝達シミュレーションの枠組みを提供し、三次元構造のシミュレーション精度と古典的解析モデルのシミュレーション効率のバランスを取り、大規模で複雑な林分のシミュレーションに適しています。本研究はESRTモデルの複雑な森林シーンのモニタリング応用に一定の理論的基盤を提供することができます。

リモートセンシング;放射伝達;三次元解析モデル;異質森林樹冠;混交林;森林病害虫