Принципы трёхмерной аналитической модели переноса излучения ESRT и её применение для моделирования спектров кроны неоднородных лесов

LI Xiaoyao ,  

RAO Yueming ,  

ZHANG Zhuoli ,  

WEI Shengrong ,  

QIN Pengyao ,  

TAN Bingxiang ,  

FU Liyong ,  

摘要

Сложная пространственная неоднородность в лесных сценах влияет на характеристики отражения кроны, и управление проблемой неоднородности является сложной задачей в области моделирования переноса излучения. Для преодоления ограничений точности классических аналитических моделей из-за упрощения сцен, а также ограничений эффективности работы компьютерных симуляций при моделировании больших сцен, мы на основе теории случайного переноса излучения разработали трёхмерную аналитическую модель переноса излучения ESRT. Однако применение модели ESRT в различных сложных лесных сценах требует дальнейшего исследования и подтверждения на основании большего объёма полевых измерений. В данной статье представлены основные принципы модели ESRT, а также входные и выходные параметры; на основе данных обследования 21 смешанного лесного участка и 50 участков с насекомыми-вредителями рассматривается способность модели моделировать спектры кроны разнородных лесов, а также анализируется влияние смешанных лесов и степени вредительства на спектры кроны. Результаты показывают, что по сравнению с исходной моделью SRT расширенная модель ESRT имеет лучшее соответствие между моделируемыми спектрами кроны смешанных и заражённых лесных участков и реально измеренными спектрами, точность моделирования приближается к трёхмерным компьютерным моделям; отношение хвойных и лиственных пород, а также вертикальное распределение поражённых листьев оказывают влияние на сигналы спектров кроны. Модель ESRT предоставляет рамки для моделирования переноса излучения в разнородных лесных сценах, балансируя точность трёхмерного моделирования и эффективность классических аналитических моделей, что делает её более пригодной для крупномасштабного моделирования сложных лесных массивов. Исследование может послужить теоретической основой для мониторинга сложных лесных сцен с помощью модели ESRT.

关键词

дистанционное зондирование;перенос излучения;трёхмерная аналитическая модель;неоднородные лесные кроны;смешанные леса;лесные вредители и болезни

阅读全文