智能手机App与数字半球摄影测量叶面积指数对比研究

摘要

基于自主开发的智能手机App(LAISmart)对针阔混交林、阔叶林和农作物3种植被类型的叶面积指数(leaf area index,LAI)进行测量,并以数字半球摄影(digital hemispherical photography,DHP)的测量结果作为参考值进行对比分析.结果表明,虽然LAISmart与DHP的LAI值总体上具有高度一致性(R2=0.95,RMSE=0.68),但是,LAISmart的性能受到植被叶片密集程度的影响.研究发现:LAI>3.9时,LAISmart的测量结果会明显低于DHP的测量结果;智能手机成像传感器的自动曝光模式,是引起LAISmart在测量LAI高值区域估值偏低的重要影响因素;当对LAI高值区域的LAISmart图像进行降低曝光度处理后,LAISmart和DHP的测量结果偏差得到进一步降低,且LAISmart测量结果的精度可以提高49%左右.此外,LAISmart的较窄视场角几乎不会对其测量结果产生影响,若能在调节智能手机曝光度的条件下使用LAISmart,则具有更高效率和更低成本优势的LAISmart可以成为替代DHP的有效方法.