Princípios do modelo analítico tridimensional de transporte radiativo ESRT e sua aplicação na simulação do espectro do dossel de florestas heterogêneas

LI Xiaoyao ,  

RAO Yueming ,  

ZHANG Zhuoli ,  

WEI Shengrong ,  

QIN Pengyao ,  

TAN Bingxiang ,  

FU Liyong ,  

摘要

A complexa heterogeneidade espacial em cenas florestais afeta as características de reflexão do dossel, e como lidar com a heterogeneidade é um desafio na área de modelagem de transporte radiativo. Para superar as limitações de precisão dos modelos analíticos clássicos devido à simplificação das cenas, bem como as limitações de eficiência operacional dos modelos de simulação computacional em grandes cenas, desenvolvemos o modelo analítico tridimensional de transporte radiativo ESRT com base na teoria do transporte radiativo estocástico. Porém, a aplicação do modelo ESRT em diferentes cenários florestais complexos ainda precisa ser explorada e requer mais dados de medições de campo para validação e avaliação do modelo. Este artigo apresenta os princípios básicos do modelo ESRT e seus parâmetros de entrada e saída, e com base em dados de 21 parcelas de florestas mistas e 50 parcelas estressadas por pragas, explora a capacidade do modelo em simular os espectros do dossel de diferentes tipos de florestas heterogêneas, analisando o impacto do grau de mistura e do estresse por pragas nos espectros do dossel. Os resultados mostram que, em comparação com o modelo SRT original, o modelo ESRT ampliado apresenta melhor consistência entre os espectros do dossel simulados e os medidos nos locais de florestas mistas e afetadas por pragas, com precisão de simulação mais próxima dos modelos computacionais tridimensionais; a proporção de coníferas para folhas largas e a distribuição vertical das folhas danificadas afetam o sinal espectral do dossel. O modelo ESRT fornece uma estrutura para simulação de transporte radiativo para múltiplos cenários de florestas heterogêneas, equilibrando a precisão da simulação tridimensional com a eficiência dos modelos analíticos clássicos, sendo mais adequado para simulação em larga escala de povoamentos florestais complexos. O estudo pode fornecer uma base teórica para aplicações de monitoramento de cenários florestais complexos utilizando o modelo ESRT.

关键词

sensoriamento remoto;transporte radiativo;modelo analítico tridimensional;dossel florestal heterogêneo;florestas mistas;pragas e doenças florestais

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