【正文】 為常數(shù)，并且不同高度處的葉面傾角服從同樣的分布函數(shù)，則由（）式有 （）其中，為衰減系數(shù)；為植被向下累積葉面積指數(shù)（m2/m2），有 （） （）如果為常數(shù)，且植被高度為，則 （）假設(shè)在群體頂部直射輻照度為，這樣未被葉面截獲而直接到達群體中任一高度的直射輻射為 （）167。對于隨機分布葉面，由于葉面在植被層中任一位置出現(xiàn)的可能性相同，輻射穿透植被而未被葉面截獲的概率為[19] （）其中， （） （）式（）至（）中，為第類組分的單邊面積密度（m2/m3）；為葉面在方向的平均投影函數(shù)；為植被組分傾角歸一化概率分布函數(shù)，表示在高度處單位體積內(nèi)、第類植被組分之法線落在方向單位立體角內(nèi)的概率；為植被組分法向，由天頂角、方位角表示；。上式也可用入射功率與散射功率表示為 （）當非偏振光入射時，半球散射總功率為 （）其中為上半球空間。對于既非理想的光滑面，又不是完全的朗伯體，其反射輻射分布同時受入射光方向與觀測方向的控制，反射系數(shù)是隨入射光方向和觀測方向變化的一個概率函數(shù)，通常稱為雙向反射分布函數(shù)（為表示方便，以下用代替）。 基本概念植被內(nèi)光輻射分布以及表面反射特性描述，必將涉及到雙向反射分布函、光輻射平均透射理論以及植被組分傾角分布函數(shù)等一些基本概念，本節(jié)就上述概念進行簡要的介紹。本章從基本的光學原理出發(fā)，分析了各種傾角分布、具有非朗伯特性組分的植被群體的散射特性?；旌夏Ｐ褪峭ㄓ媚Ｐ?，它既適合于稀疏群體，又適用于密閉群體。基于上述假設(shè)，目前已經(jīng)出現(xiàn)了眾多的具體模式，其中Suits[9,10]和Verboef[11]所提出的五參數(shù)四通量微分方程組，考慮了各參數(shù)隨太陽位置和觀測方向以及葉面傾角的變化，理論比較簡單、實用，在植被遙感中得到了廣泛應用。但是，要實現(xiàn)上述目標，除了要在多角度遙感系統(tǒng)研制方面進行大量的工作外，建立精確的描述地物相互作用的模型是關(guān)鍵的一步，也是當今研究的核心。對于同一地物目標，通過從不同的方向，在不同的光照條件下測量其，依據(jù)描述地物與輻射相互作用的物理模型即可反演出地物的幾何結(jié)構(gòu)。因此，植被反射系數(shù)是隨輻射源（太陽）方向和儀器測量方向變化的一個概率函數(shù)，通常稱之為雙向反射分布函數(shù)（Bidirectional Reflectance Distribution Function）。 引言 植被中的光輻射分布以及植被組分的光輻射吸收，對植物的光合作用有非常大的影響。第二章 植被光輻射傳輸及表面反射特性研究本章描述了光輻射在水平均勻和壟狀非均勻植被中的傳輸過程，導出了具有非朗伯特性組分群體直射衰減系數(shù)、漫射衰減系數(shù)、漫射散射系數(shù)、方向散射系數(shù)以及雙向散射系數(shù)。當把植被作為目標進行遙感、遙測，或以植被為背景對軍事目標進行偽裝和鑒別時，對植被表面反射特性的了解是十分必要的。在實際測量及應用中，為了便于在遙感器中直接實現(xiàn)，常常采用以有限面積為基礎(chǔ)，被稱之為“方向反射系數(shù)”（）的物理量來代替。對于植被，就是說可得到許多在生產(chǎn)中十分有價值的生態(tài)參數(shù)[6]。許多學者在這方面作了大量的工作，他們依據(jù)不同的研究對象或研究目的提出了各種物理模型，歸納起來可分為四類，即幾何模型、混濁介質(zhì)模型、混合模型和計算機模擬模型[8]?；旌夏Ｐ褪菐缀文Ｐ秃突鞚峤橘|(zhì)模型的綜合。以往許多文獻的作者在利用混濁介質(zhì)模型或混合模型分析植被表面的反射特性時，要么簡單地將植被群體假設(shè)為是由水平葉面和豎直葉面組成的，將植被表面反射特性與植被群體的簡化結(jié)構(gòu)聯(lián)系起來[9,10]；要么將植被組分看成是完全的朗伯體，由此分析任意傾斜組分的散射特性，得到各類散射系數(shù)，進而計算表面的反射特性[11]。針對水平均勻群體，采用混濁介質(zhì)模型；對于非均勻分布群體，采用混合模型，給出了植被內(nèi)光輻射分布和表面雙向反射分布函數(shù)的解析表示式，并對不同形態(tài)結(jié)構(gòu)的植被群體進行了模擬計算和分析。167。目前學術(shù)界廣泛接受的定義為[18] （）其中，為入射光方向，由天頂角和方位角表示；為反射光方向，由天頂角和方位角表示；為入射光輻亮度；為反射光輻亮度；為入射光方向的立體角。對于朗伯面，其雙向反射分布函數(shù)為常數(shù)，則半球反射率為圖（）示意圖 （）或 （）167。對于大部分植被，通常只考慮葉子對輻射的作用，即，就是所謂的葉面傾角分布函數(shù)。 葉面傾鈄分布函數(shù)植被葉面傾鈄歸一化概率分布函數(shù)反映了植被的微觀形態(tài)結(jié)構(gòu)特征，對于大多數(shù)植被，可將其結(jié)構(gòu)類型概括為如圖（）所示的幾種，其中，圖（）不同結(jié)構(gòu)類型植被的葉面傾角分布 （a）球面分布型，即各種傾角葉面的出現(xiàn)概率和球面上各面元的相對密度類似 （） （b）均勻分布型，即各種傾角葉面的出現(xiàn)概率相同 （） （c）水平分布型，即水平葉面出現(xiàn)的概率最大 （） （d）豎直分布型，即豎直葉面出現(xiàn)的概率最大 （） （e）傾鈄分布型，即45角葉面出現(xiàn)的概率最大 （） （f）外向分布型，即45度葉面出現(xiàn)的概率最小 （）167。167。在穿過植被時，由于吸收和散射，、和均要衰減，同時又由于反向散射，和又要有所增加，因此有 （） （） （）其中，為漫射輻射衰減系數(shù)；分別為漫射輻射散射系數(shù)；分別為直射輻射散射系數(shù)；為直射輻射衰減系數(shù)。167。由圖可以看出：（1）植被的微觀結(jié)構(gòu)不同，即葉面傾角歸一化分布函數(shù)不同，植被群體表面所表現(xiàn)出的反射特性有很大差別，如圖（）所示，豎直型分布（d）與水平型分布（c）之間的差別在=80o、 （a） （b） （c） （d） 圖（）不同微觀結(jié)構(gòu)植被表面反射特性=?？傊?，盡管在模擬計算中假設(shè)植被組分的光學參數(shù)具有朗伯特征，但由于植被群體的散射作用，植被表面所表現(xiàn)出的反射特性卻具有明顯的雙向特征，在模擬植被表面輻射特征和利用遙感信息進行植被生物特征探測時必須要給予重視。Verheof和Bunnik[11]將平均透射理論引入Suits模式，提出了任意傾斜葉面的散射（SAIL）模式，但SAIL模式還不是普遍的模式，因為其出發(fā)點是假設(shè)葉面的反