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光合有效辐射吸收比例(Fraction of Absorbed Photosynthetically Active Radiation,FAPAR)描述太阳入射光合有效辐射被植被冠层拦截并吸收的比例,是一个与植被结构有关的冠层光学参数。作为表征植被生态系统的一个基本变量,FAPAR被广泛应用于各种气候、水文、农业及生态模型,并已被全球气候观测系统(Global Climate Observing System,GCOS)与陆地生态系统观测(Global Terrestrial Observing System,GTOS)确定为与全球气候变化密切相关的关键参量之一。因此,FAPAR遥感反演算法的研究对于获取高精度的FAPAR遥感产品进而服务于全球变化研究具有重要意义。本文针对目前全球FAPAR卫星产品存在的主要问题,提出了基于层模型的黑空及白空FAPAR反演算法和绿色叶片吸收FAPAR(FAPARgreen)反演算法,发展了 FAPAR瞬间观测到时间连续观测的时间升尺度方法,生产了 2002-2019年全球黑空和白空FAPAR时序遥感产品。不仅首次实现了白空FAPAR产品生产,还拓展了 FAPAR产品内涵,提高了全球FAPAR遥感产品反演精度。论文主要研究内容与取得的成果如下:(1)基于冠层-土壤两源层模型,研究了太阳入射能量进入植被冠层的辐射传输过程,同时结合非线性光谱混合模型(NSM),反演获取了土壤反照率。在此基础上,利用能量平衡原理(EBR),提出了冠层黑空及白空FAPAR遥感反演算法。利用PROSAIL模拟数据、VALERI地面实测数据以及同类卫星产品数据进行验证,结果表明,基于NSM和EBR方法能够准确反演土壤反照率及冠层黑空、白空FAPAR。VALERI数据验证结果表明,基于EBR方法反演的黑空FAPAR较MODIS MCD15A2H(R2=0.901,RMSE=0.096,bias=7.6%)及 GEOV1 FAPAR(R2=0.868,RMSE=0.105,bias=6.1%)具有更高精度(R2=0.917,RMSE=0.088,bias=-2.8%)。(2)在两源层模型的基础上,提出了叶片组分-木质组分-土壤的三源层模型,研究了森林植被中的非光合木质组分(树枝、树干等)对于辐射传输的贡献,提出了针对森林地物的绿色叶片吸收FAPAR(FAPARgreen)的遥感反演算法。利用LESS模型模拟数据对反演结果进行验证,结果表明,基于三源层模型反演的FAPARgreen具有较高精度(黑空:R2=0.937,RMSE=0.064;白空:R2=0.997,RMSE=0.025)。(3)针对当前瞬时FAPAR遥感产品的局限性,研究了黑空FAPAR随太阳天顶角和冠层结构的变化特征,提出了基于太阳天顶角余弦函数的FAPAR时间升尺度模型,实现了瞬时FAPAR到日尺度FAPAR的时间尺度扩展。利用PROSAIL模拟数据及地面实测数据对模型进行了检验,结果表明,本文所提模型能够准确地将瞬时FAPAR升尺度至日均总FAPAR,且当地时间上午9:30的瞬时FAPAR能够很好近似全天FAPAR。