本书系统阐述了植被三维辐射传输模型的理论构建、数值求解及前沿应用。内容涵盖植被遥感与辐射传输的基础理论，叶片、土壤及积雪等组分的光谱建模，以及复杂冠层三维结构的参数化表达方法。书中深入探讨了基于辐射度法和蒙特卡罗光线追踪算法的三维辐射传输方程求解机制，并详细介绍了多角度反射率、高光谱影像、日光诱导叶绿素荧光及激光雷达等多模态遥感信号的模拟技术。书中通过丰富案例展示了三维模型在反演算法开发、参数敏感性分析、复杂地形校正及深度学习样本生成等领域的创新应用。
本书可作为遥感及生态、农业、林业等专业高年级本科生和研究生专业课教学用书，也可供相关领域科研人员参考。
- 目录
- 前辅文
- 第1章 绪论
- 1.1 植被辐射传输模型的重要性
- 1.2 植被辐射传输模型的基本功能
- 1.2.1 植被辐射传输模型的结构
- 1.2.2 植被辐射传输模型的作用
- 1.3 植被三维辐射传输模型发展概况
- 1.3.1 基于辐射度算法的模型
- 1.3.2 基于光线追踪算法的模型
- 参考文献
- 第2章 植被辐射传输建模基础
- 2.1 植被遥感基本概念
- 2.1.1 叶面积指数
- 2.1.2 叶面积体密度
- 2.1.3 叶倾角分布
- 2.1.4 植被覆盖度
- 2.2 辐射传输基本概念
- 2.2.1 辐射的度量
- 2.2.2 二向反射分布函数
- 2.2.3 反射因子
- 2.2.4 朗伯表面反射
- 2.3 植被辐射传输方程
- 参考文献
- 第3章 叶片、土壤及积雪辐射传输建模
- 3.1 叶片辐射传输建模
- 3.1.1 叶片基本结构
- 3.1.2 叶片光谱特征
- 3.1.3 叶片反射透射模型
- 3.1.4 叶片叶绿素荧光模型
- 3.1.5 叶片光合作用模型
- 3.2 土壤辐射传输建模
- 3.2.1 土壤的基本组成与结构
- 3.2.2 土壤光谱特征
- 3.2.3 土壤辐射传输模型
- 3.3 积雪辐射传输建模
- 3.3.1 积雪的基本组成与结构
- 3.3.2 积雪光谱特征
- 3.3.3 积雪辐射传输模型
- 参考文献
- 第4章 冠层三维结构参数化
- 4.1 基于多边形网格的植被冠层三维结构表达
- 4.1.1 多边形网格基本概念
- 4.1.2 多边形网格表达冠层结构
- 4.1.3 多边形网格表面光学特性
- 4.2 基于浑浊介质的植被冠层三维结构表达
- 4.2.1 冠层叶片的统计描述
- 4.2.2 浑浊介质光学特性
- 4.3 基于生长模型的冠层结构生成
- 4.3.1 植物模拟基本原理
- 4.3.2 常用的植物建模软件
- 4.4 基于三维重建的冠层结构生成
- 4.4.1 基于图像的三维重建
- 4.4.2 基于激光点云的三维重建
- 参考文献
- 第5章 三维辐射传输方程求解基础
- 5.1 植被冠层辐射传输方程
- 5.1.1 表面辐射传输方程
- 5.1.2 浑浊介质辐射传输方程
- 5.2 基于辐射度的辐射传输方程求解
- 5.2.1 可视因子
- 5.2.2 辐射传输计算
- 5.2.3 辐射度算法的求解
- 5.3 基于光线追踪的辐射传输方程求解
- 5.3.1 蒙特卡罗积分
- 5.3.2 重要性采样和多重重要性采样
- 5.3.3 蒙特卡罗光线追踪
- 5.4 像元尺度三维辐射传输求解若干实际问题
- 参考文献
- 第6章 多模态冠层遥感信号建模
- 6.1 多角度反射率与遥感图像模拟
- 6.1.1 多角度反射率模拟
- 6.1.2 遥感图像模拟
- 6.2 叶绿素荧光模拟
- 6.2.1 面散射与体散射的荧光激发
- 6.2.2 多层级荧光辐射能量模拟
- 6.3 三维光合作用模拟
- 6.4 激光雷达波形与点云模拟
- 6.4.1 激光雷达组成与工作原理
- 6.4.2 激光雷达方程
- 6.4.3 激光雷达信号模拟
- 参考文献
- 第7章 三维辐射传输模型应用
- 7.1 遥感反演算法开发与评估
- 7.1.1 基于三维辐射传输模型的玉米叶面积指数反演
- 7.1.2 像元二分植被覆盖度反演算法评估
- 7.2 参数敏感性分析
- 7.2.1 叶绿素植被指数的敏感性分析
- 7.2.2 基于模拟数据的机载激光雷达森林生物量反演精度分析
- 7.3 复杂地形辐射校正与观测优化
- 7.3.1 地形校正算法评估
- 7.3.2 复杂地形短波辐射实验优化
- 7.4 深度学习样本生成
- 7.4.1 遥感影像单木分割样本生成
- 7.4.2 森林精细尺度叶片叶绿素含量样本生成
- 7.5 森林精细尺度三维光分布模拟
- 7.6 新型传感器数据模拟与性能评估
- 参考文献
- 插图
