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植物叶片生化参数在光合、蒸腾以及呼吸过程中，起到了非常重要的作用。量化叶片叶绿素含量以及等效水厚度这些指标不仅能够直接反映植物生理功能，而且可以为农业和生态功能研究提供有效信息。光学遥感技术已经成为在不同时空尺度估算叶绿素和等效水厚度的最有效方法。但是，高分辨率遥感探测过程中，由于叶片随机倾斜角度、探测器视场角以及入射辐射角度的变化，使得观测到的反射信息来自不同角度，会产生明显的叶片BRDF反射特性。

叶片BRDF反射特性由镜面反射和漫反射共同作用，镜面反射由于来自叶片表面，是影响估算叶片内部生化参数的主要影响因素。为了消除镜面反射的影响，多角度偏振光遥感实验室课题组基于偏振测量，将反射光分成了偏振和非偏振两个部分。其中，偏振信息可以近似代表镜面反射，而非偏振信息代表漫反射。利用非偏振信息结合光谱指数估算叶片叶绿素和等效水厚度时发现，相对于总反射信息，非偏振信息显著提高了大部分类型光谱指数的估算精度。这是由于非偏振信息相对总反射信息受到叶片表面的影响较小(图1与图2所示)，从而消除了叶片表面结构异质性的影响，能够更好的反映叶片内部的生化参数。

本研究结果表明，偏振遥感不仅能充分发挥叶片反射光特性，而且还能提升对叶片生化参数的估算精度，解决高分辨率遥感探测所面临的BRDF特性影响问题。

该成果以Reducing BRDF Effects on the Estimation of Leaf Biochemical Parameters Using the Nonpolarized Reflectance Factor in the Hemispheric Space为题，发表在IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing上。姚策为本文第一作者，孙仲秋教授与卢珊教授为通讯作者。

图1. 四种不同植物叶片的总反射分布特性

图2. 四种不同植物叶片的非偏振反射分布特性