植被理化参数遥感定量反演机理、模型与方法研究

针对当前农作物监测以定性为主，监测精度无法实现定量的精准变量肥水药管理等难题，改进了作物冠层内光合有效辐射垂直分布模型，提出了基于多时相和核驱动机理模型结合的作物株型遥感识别方法；建立了植株氮素、叶绿素、类胡萝卜素和水分遥感诊断模型，提出了利用类胡萝卜素和叶绿素比值监测作物养分亏缺状况的新方法与遥感监测模型；建立了基于多角度观测数据的植被叶绿素和氮素生化组分垂直分布反演模型，提高了叶面积指数和叶绿素等理化参数遥感反演精度。

（1）农作物理化参数遥感反演机理与方法研究

改进了作物冠层内光合有效辐射垂直分布模型，阐明了不同养分、水分、病虫害胁迫下的作物理化参数响应机制，创建了作物氮素、水分、叶绿素、叶面积指数等理化参数反演模型，构建了提出了利用类胡萝卜素和叶绿素比值监测作物养分亏缺状况的新方法与诊断模型，提高了作物生物化学参数遥感反演精度，成为开展作物肥水诊断研究的指导性成果。

（2）农作物株型与叶面积指数遥感监测技术方法研究

针对作物冠层内光分布及理化参数垂直分布反演受到作物结构参数的影响等问题，建立了基于核驱动的作物株型遥感识别机理模型，构建了冠层内FPAR垂直分布计算模型；在此基础上，建立了综合考虑冠层内光分布的植被叶面积指数等生物物理参数高精度反演方法，解决了反演精度受株形结构参数影响的难题。

（3）农作物冠层生化参数垂直分布遥感监测技术方法研究

针对作物早期氮素缺乏时往往下部叶片首先表现出缺氮素症状而传统遥感只能获取作物冠层上部信息等科学问题，提出了作物冠层氮素、叶绿素垂直分布多角度遥感反演方法，建立了叶绿素、氮素垂直分布多角度反演模型，实现了作物营养胁迫的早期诊断，相关成果可为新一代卫星传感器的敏感波段和最佳观测角度设计提供理论依据。