LAI計算方法
根據冠層間隙率分布規律,如果葉片隨機分布且葉子尺寸遠遠小于冠層尺寸,則冠層間隙率與葉面積指數之間的關系為(Nilson1971)
基于可以得到LAI的計算公式
其中為冠層間隙率,為觀測點頂角,為葉片在觀測方向上平均投影面積比。
由可知,計算LAI值需要預先得到。然而,葉片的投影比是一個與葉傾角分布以及觀測幾何有關的函數,嚴格的計算需要多個角度的觀測間隙率,這勢必增加觀測的復雜度。Goudriaan等的研究結果表明,葉傾角分布函數可以用球形分布來近似,這時候的葉片平均投影面積比為0.5,且和傳感器的視場角無關(Goudriaan1988)。基于這個假設,(LiuandPattey2010;Liu,Patteyetal.2013)等實現了用單一角度(垂直向下)的數字照片中獲取農作物葉面積指數。在本文中,仍然采用這一假設,則有
其中來自信息采集智能終端的陀螺儀姿態信息,即俯仰角,冠層間隙率等同于信息采集智能終端在觀測方向的圖像中的背景像素所占的比例(向下拍攝時土壤為背景,向上拍攝時天空為背景)。對的計算是通過對圖像分類而得到的。