Principios del modelo analítico tridimensional de transferencia radiativa ESRT y su aplicación en la simulación de espectros del dosel de bosques heterogéneos

LI Xiaoyao ,  

RAO Yueming ,  

ZHANG Zhuoli ,  

WEI Shengrong ,  

QIN Pengyao ,  

TAN Bingxiang ,  

FU Liyong ,  

摘要

La heterogeneidad espacial compleja en escenas forestales afecta las características de reflexión del dosel, y cómo manejar la heterogeneidad es un desafío en el campo de la modelación de transferencia radiativa. Para superar las limitaciones de precisión de los modelos analíticos clásicos causadas por la simplificación de escenas, así como las limitaciones en la eficiencia de ejecución de modelos de simulación computarizada en grandes escenas, desarrollamos un modelo de transferencia radiativa analítico tridimensional ESRT basado en la teoría de transferencia radiativa estocástica. Sin embargo, la aplicación del modelo ESRT en diferentes escenarios forestales complejos aún está por explorarse y requiere más datos de mediciones de campo para la validación y evaluación del modelo. Este artículo presenta los principios básicos del modelo ESRT y sus parámetros de entrada y salida, y basándose en los datos de 21 parcelas de bosques mixtos y 50 parcelas afectadas por plagas, investiga la capacidad del modelo para simular los espectros del dosel de diferentes tipos de bosques heterogéneos y analiza el impacto de la mezcla y el grado de plagas en los espectros del dosel. Los resultados muestran que, en comparación con el modelo SRT original, el modelo ESRT extendido muestra una mejor consistencia entre los espectros del dosel simulados y los medidos en campo para bosques mixtos y afectados por plagas, y la precisión de simulación se acerca más a los modelos computacionales tridimensionales; la proporción de coníferas y frondosas mixtas y la distribución vertical de las hojas dañadas afectan la señal espectral del dosel. El modelo ESRT proporciona un marco para la simulación de transferencia radiativa en múltiples escenarios forestales heterogéneos, equilibrando la precisión de la simulación tridimensional y la eficiencia de los modelos analíticos clásicos, siendo más adecuado para la simulación a gran escala de rodales forestales complejos. El estudio puede proporcionar una base teórica para aplicaciones de monitoreo de escenarios forestales complejos con el modelo ESRT.

关键词

teledetección;transferencia radiativa;modelo analítico tridimensional;dosel forestal heterogéneo;bosques mixtos;plagas y enfermedades forestales

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