太阳辐射是森林植被用于光合作用从而进行生长发育的唯一能量来源,其对森林植被的生产能力具有显著的影响。因此,研究太阳辐射的大小和空间分布对于森林覆盖区而言是非常重要的。然而,在云和地形的影响下,森林覆盖区太阳辐射涉及的问题非常复杂。本项目分别从云和地形两个角度出发,对森林覆盖区与太阳短波辐射有关的量进行了探索性的研究,其中云为粗尺度研究,地形为精细尺度的研究。主要研究内容归纳如下:(1)粗尺度有云条件下地表短波辐射建模及敏感性分析;(2)有云条件下地表瞬时短波辐射的空间尺度分析;(3)结合极轨和静止卫星数据估算有云条件下地表短波辐射的算法研究;(4)地形因子对林分直径分布结构的影响分析;(5)基于5景高空间分辨率光学卫星影像及高精度的数字高程模型,研究地形引起的太阳辐射变化对林冠反射特征的影响。各项研究内容对应的研究结果归纳如下:(1)在粗尺度上,影响地表入射短波辐射最关键的因子依次为云覆盖度、地表反照率和太阳天顶角,故简化的粗尺度地表入射短波辐射估算模型中,与云有关的参数可仅考虑云覆盖度。(2)选择青藏高原为示例区域进行了定量的空间尺度分析,结果表明20km是考虑云覆盖度的一维辐射传输模型应用的最优临界尺度,该值与现存的涉及复杂三维辐射传输模拟的研究结论基本一致。(3)模拟验证和实际数据验证的结果表明,结合极轨卫星和静止卫星数据进行地表短波辐射的估算方法是简单易行的。(4)从精细的空间尺度上看,不同龄组杉木人工林的直径分布结构在阴坡和阳坡表现出明显差异,说明了坡向作为控制太阳辐射的关键变量之一,显著影响着树木的生长。(5)受地形影响的太阳有效入射角度和观测有效角度均对林冠方向性反射特征造成不同程度的影响,影响的幅度更多地受控于林分的生长状态且基本上独立于空间尺度。本项目的诸项研究结果均有助于深入理解森林覆盖区有云条件下太阳短波辐射量及其影响。 2100433B