Influence of forest floor vegetation on the total forest reflectance and its implications for LAI estimation using vegetation indices

Visa fullständig post



Permalänk

http://hdl.handle.net/10138/333363
Titel: Influence of forest floor vegetation on the total forest reflectance and its implications for LAI estimation using vegetation indices
Författare: Manninen, Terhikki; Stenberg, Pauline
Utgivare: Ilmatieteen laitos - Finnish Meteorological Institute
Datum: 2021-08
Språk: en
Tillhör serie: Raportteja - Rapporter - Reports 2021:5
ISBN: 978-952-336-137-9
ISSN: 0782-6079
Permanenta länken (URI): http://hdl.handle.net/10138/333363
Abstrakt: Recently a simple analytic canopy bidirectional reflectance factor (BRF) model based on the spectral invariants theory was presented. The model takes into account that the recollision probability in the forest canopy is different for the first scattering than the later ones. Here this model is extended to include the forest floor contribution to the total forest BRF. The effect of the understory vegetation on the total forest BRF as well as on the simple ratio (SR) and the normalized difference (NDVI) vegetation indices is demonstrated for typical cases of boreal forest. The relative contribution of the forest floor to the total BRF was up to 69 % in the red wavelength range and up to 54 % in the NIR wavelength range. Values of SR and NDVI for the forest and the canopy differed within 10 % and 30 % in red and within 1 % and 10 % in the NIR wavelength range. The relative variation of the BRF with the azimuth and view zenith angles was not very sensitive to the forest floor vegetation. Hence, linear correlation of the modelled total BRF and the Ross-thick kernel was strong for dense forests (R2 > 0.9). The agreement between modelled BRF and satellite-based reflectance values was good when measured LAI, clumping index and leaf single scattering albedo values for a boreal forest were used as input to the model.Hiljattain on esitetty yksinkertainen analyyttinen puuston kaksisuuntaisen heijastuskertoimen (BRF) malli, joka perustuu spketristä riippumattomien parametrien teoriaan. Mallissa otetaan huomioon, että fotonin uudelleen siroamisen todennäköisyys metsässä poikkeaa ensimmäisellä kerralla sen myöhemmistä arvoista. Tässä tutkimuksessa mallia on edelleen kehitetty siten, että siinä huomioidaan metsän pohjan osuus metsän BRF:stä. Aluskasvillisuuden vaikutusta BRF:ään ja kasvillisuusindekseihin SR (yksinkertainen suhde) ja NDVI (normalisoitu kasvillisuuden erotusindeksi) havainnollistetaan esimerkeillä tyypillisestä boreaalisesta metsästä. Metsän pohjan suhteellinen osuus BRF:stä ulottui 69 prosenttiin punaisen alueen aallonpituuksilla ja 54 prosenttiin lähiinfrapunan aallonpituusalueella. Metsälle laskettujen SR:n ja NDVI:n arvot poikkesivat pelkälle puustolle lasketuista vastaavista arvoista 10 % ja 30 % punaisella aallonpituusalueella ja 1 % ja 10 % lähi-infrapunan aallonpituusalueella. BRF:n suhteellinen muutos katselukulmien vaihdellessa ei ollut kovin herkkä metsän pohjakasvillisuudelle. Siten mallinnettu metsän BRF oli lineaarisesti verrannollinen Ross:n tiheän metsän kerneliin (selitysaste > 0.9). Mallinnettu BRF ja satellidatasta peräisin olevat reflektanssiarvot vastasivat hyvin toisiaan, kun mallin syöttötietoina käytettiin boreaalisen metsän mitattuja lehtialaindeksin, ryhmittyneisyysindeksin ja lehden albedon arvoja.
Subject: forest
reflectance
leaf area index
model
metsä
heijastuskerroin
lehtialaindeksi
malli


Filer under denna titel

Totalt antal nerladdningar: Laddar...

Filer Storlek Format Granska Beskrivning
Forest_BRF_FMI_report.pdf 1.990Mb PDF Granska/Öppna Tutkimusraportti

Detta dokument registreras i samling:

Visa fullständig post