式中，SOL(x, t)表示t月在像元x处的太阳总辐射量， FPAR(x, t)为植被层对入射光合有效辐射的吸收比例 ， 常数0.5表示植被所能利用的太阳有效辐射占太阳 总辐射的比例。
FPAR的估算
在一定范围内， FPAR与NDVI之间存在着线性关 系，这一关系可以根据某一植被类型NDVI的最大 值和最小值以及所对应的FPAR最大值和最小值来 确定；
NPP 遥感估算模型需要在以下3 个方面作进一步的 改进与完善：
将植被覆盖分类引入模型，并考虑植被覆盖分 类精度对NPP估算的影响，由它们共同决定不 同植被覆盖类型的NDVI最大值，由此获得各植 被覆盖类型的比值植被指数最大值，最后实现 FPAR 的估算；
利用NPP实测数据，模拟出各植被类型的最大 光能利用率；
式中，NDVIi ,max和NDVIi ,min分别对应第i种植被类 型的NDVI 最大值和最小值
FPAR 与比值植被指数RVI(SR) 也存在较好的线性 关系
式中，FPARmin和FPARmax的取值与植被类型无 关，分别为0. 001 和0. 95；
通过对FPARNDVI和FPARSR所估算结果的比较发现 ：由NDVI所估算的FPAR比实测值高，而由SR所 估算的FPAR则低于实测值；
早期的一些科学家利用APAR-NPP这一关系在小范 围的实验点上开展植被NPP估算，取得了一定的成 功；
但在区域及全球尺度上，由于气候类型和植被类型 的多样，其应用受到了很大的限制，问题主要存在 于一些参数的确定上，具体表现在以下方面：
不同的植被覆盖类型对NPP的估算
最大光能利用率的取值
净初级生产力(NPP) 则是从光合作用所产生的有 机质总量中扣除自养呼吸后的剩余部分。
NPP = GPP - Ra
总初级 生产力
自养呼吸 的消耗量
NPP作为地表碳循环的重要组成部分，不仅直接 反映了植被群落在自然环境条件下的生产能力， 表征陆地生态系统的质量状况；
而且是判定生态系统碳源/ 汇和调节生态过程的 主要因子，在全球变化及碳平衡中扮演着重要的 作用；
将这两种方法结合起来，取其平均值作为FPAR的 估算值，此时，估算的FPAR与实测值之间的误差 达到最小。将两个方程组合起来，取其平均值作 为FPAR 的估算值；
α为两种方法间的调整系数，取0. 5 (取二者的平均 值) 。
光能利用率的估算
光能利用率是在一定时期单位面积上生产的干物质 中所包含的化学潜能与同一时间投射到该面积上的 光合有效辐射能之比。
在原始CASA模型中，最大光能利用率是一个常数 ，取值为0.389。但是当该模型应用于区域尺度时 ，该设置是不合理的。
CASA模型
早在20 世纪70 年代Monteith 就发现NPP 和植被吸 收的光合有效辐射(APAR)之间存在着稳定的关系 ：当水分和肥料处在最适的条件下，农作物的 NPP与APAR具有很强的线性相关；
光合有效辐射是太阳辐射中能被绿色植物用来进 行光合作用的那部分能量；
但是，不同的植被类型，或者同一植被类型在不 同的生长条件下，所获得的经验模型存在着差异 ，这就意味着植被的NPP受植物本身及其生长环 境的影响。
NPP的估算模型
NPP 的 估 算 可 以 由 植 物 吸 收 的 光 合 有 效 辐 射 ( APAR) 和实际光能利用率(ε) 两个因子来表示，其 估算公式如下：
式中，APAR (x, t)表示像元x 在t月吸收的光合有效 辐射，ε(x , t)表示像元x 在t月的实际光能利用率。 光能利用率指单位土地面积上，农作物通过光合作 用所产生的有机物中所含的能量与所接受的太阳能 的比。
利用气象数据(温度、降水、太阳净辐射)，结合 已有的区域蒸散模型来实现水分胁迫因子的估 算。
模型架构
APAR的估算
利用遥感数据估算光合有效辐射(PAR) 中被植物叶子 吸收的部分(APAR)是根据植被对红外和近红外波段的 反射特征实现的。
植被吸收的光合有效辐射取决于太阳总辐射和植物本 身的特征；
很多光能利用率模型本身考虑了不同的植被覆盖 类型对NPP估算结果的影响，但也仅仅是在光合 有效辐射吸收比例(FPAR)的估算过程中，根据不 同的植被覆盖类型来确定比值植被指数最大值， 没有考虑不同的植被覆盖分类精度对NPP估算结 果的影响；
全球植被最大光能利用率的取值对NPP的估算结 果影响很大，最初的“光能利用率”模型包含一 个最大光能利用率(εmax)，然后再根据不同的环境 胁迫因子对其进行调整。如CASA 模型就将全球 最大光能利用率取值为0. 389 g C·MJ-1
是判定大气成分，尤其是CO2浓度的变化的重要 因子，使得NPP的研究对气候具有重要的指导意 义。
NPP估算方法
基于站点的实测数据估算：通过直接收获法来获 得NPP。站点实测法简单易行、精度高，但费时 、费力，具有破坏性，仅能用于小面积调查。
气象相关统计模型：该模型认为植被NPP与气候 存在一定的相关性，将气候因子如温度、 降水量 等引入模型中，建立 NPP与气候因子之间的简单 统 计 回 归 模 型 。 典 型 模 型 有 ： Miami 模 型 、 Thornthwaite模型、Chikugo模型和综合模型等。
第二章 植被遥感
本章主要内容
植被净初级生产力估算模型
Hale Waihona Puke 植被净初级生产力估算模型 植被生产力是人类生活所需食物、原料及燃料的 来源。植物通过光合作用将太阳能固定并转化为 植物生物量。
单位时间和单位面积上，绿色植物通过光合作用 所产生的全部有机物同化量，即光合总量，叫总 初级生产力( GPP) ；
光能利用率模型：建立在植物光合作用过程和光 能利用率的概念上，认为任何对植物生长起限制 作用的资源(如水、氮、光照等)均可用于NPP 的估 算。
这些因子之间通过一个转换因子联系起来，这一 转换因子是一个复杂的调节模型，或是一个简单 的比率常数。
典型模型：CASA模型、GLO-PEM模型和BEAMS模 型等。