[发明专利]一种地面叶面积指数间接测量验证方法

权利要求书

1.一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：包括如下步骤，

步骤10：收集典型单株植被结构特征参数，开展样地植被调查并形成植被调查数据库；采用植物场景建模软件建立高逼真度、不同年龄、特征、物候期的单株植物几何模型库；结合植被调查数据库、植物几何模型库及植被场景建模软件创建不同林分特征及地形条件的虚拟植被场景库；

步骤20：根据需验证的地面叶面积指数间接测量方法设计其观测方案；

步骤30：结合所述步骤10得到的虚拟植被场景库、所述步骤20得到的观测方案及地面叶面积指数间接测量方法原理模拟各地面叶面积指数间接测量方法，形成模拟数据库；

步骤40：计算所述步骤10得到的各虚拟植被场景LAI、WAI、PAI、冠层基本组分及木质组分聚集指数和木质总面积比参数真实值；

步骤50：以所述步骤30得到的模拟数据库为基础，计算模拟的各地面叶面积指数间接测量方法测量结果，得到测量值；

步骤60：对比分析所述步骤50得到的测量值与所述步骤40得到的真实值之间差异，验证现有地面叶面积指数测量方法的精度，并改进现有的地面叶面积指数间接测量方法得到改进的观测方案；

步骤70：结合所述步骤10得到的虚拟植被场景库、所述步骤60及地面叶面积指数间接测量方法原理得到的改进的观测方案模拟各地面叶面积指数间接测量方法，形成模拟数据库；

步骤80：计算所述步骤70模拟的各地面叶面积指数间接测量方法测量结果，得到测量值，对比分析该测量值与所述步骤40真实值之间的差异，验证地面叶面积指数间接测量方法的精度，如果改进的地面叶面积指数间接测量方法未达到预期要求，则返回步骤70；否则认为此改进的地面叶面积指数间接测量方法即为最终的地面叶面积指数间接测量方法。

2.根据权利要求1所述的一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：所述步骤10所述的典型单株植被结构特征参数包括单株植物叶器官参数和植物主体形态结构参数；所述叶器官特征参数包括叶片倾角分布、方位角分布、展布面积的叶片几何建模及分枝特征参数；所述主体形态结构参数包括主干参数和枝条参数，所述主干参数包括树高、冠幅、主干分节数、分节长度、树干半径变化及初始分枝角度，所述枝条参数包括枝条层数序号、分枝长度、枝条基径、枝条直径变化、初始分枝角度、角度变化、枝条分段数、枝条分布密度、下一枝条层数序号及叶片分布范围。

3.根据权利要求1所述的一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：所述步骤10中的植被调查数据库，包括胸径、植被高度、枝下高、幅宽及植被主干地理坐标的虚拟植被环境构建所需的植被样地数据。

4.根据权利要求1所述的一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：所述步骤10中的植物场景建模软件包括xfrog、ParaTree、SpeedTree及AMAP的软件平台；所述植物场景建模软件构建的植物几何模型，采用包括mesh、三角面片、多边形及标准几何体基本图形单元，能够完整描述植物冠层各要素在冠层中的三维分布。

5.根据权利要求1所述的一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：所述步骤10中的不同林分特征及地形条件，其中所述林分特征包括林分密度、LAI真实值、PAI真实值、冠层聚集效应、非光合作用组分影响及树木分布模式的特征，所述地形条件指的是地形坡度不同。

6.根据权利要求1所述的一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：所述步骤20中的观测方案，包括观测点采样方案、测量高度、测量路线及测量分辨率。

7.根据权利要求1所述的一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：所述步骤30中的地面叶面积指数间接测量方法，包括光学测量方法、冠层聚集效应定量评估算法、地形效应修正模型及木质总面积比参数地面间接测量法；所述冠层聚集效应定量评估算法包括间隙大小分布算法、有限长度平均算法、偏析系数法及联合法。

8.根据权利要求1所述的一种地面叶面积指数间接测量验证方法，其特征在于：所述步骤30中的模拟各种地面叶面积指数间接测量方法，其主要指以观测方案和叶面积指数间接测量方法原理为基础开展各叶面积指数间接测量方法模拟，而各测量方法原理及观测方案间则各不相同。