9i果冻制作厂

植被叶倾角（LIA）表示叶片表面与水平面的夹角，是表征植被结构的关键参数，深刻影响植被冠层辐射传输、降水截获、蒸散发和光合作用等过程，被广泛应用于辐射传输模拟、遥感反演、植被生态和陆面模式等研究中。然而大范围植被叶倾角数据获取难度大，目前还缺乏全球范围的叶倾角分布数据。许多研究常常假设叶倾角符合球形分布（平均叶倾角= 57.3°）或针对不同植被类型预设不同的叶倾角数值。然而，这些假设在全球的适用性仍然未知，给相关应用带来了很大的不确定性。

9i果冻制作厂毕业博士李思佳（现就职于湖南科技大学）和导师方红亮研究员收集全球已有的叶倾角实测数据，经过数据扩展、空间升尺度、样本筛选和随机森林回归预测等过程，首次生成了全球500米分辨率的平均叶倾角产物。在此基础上，估算了全球天顶方向叶片投影函数并进行验证评价。相关论文以“Mapping global leaf inclination angle (LIA) based on field measurement data”为题发表于Earth System Science Data期刊。

（1）全球叶倾角实测数据中谷类作物与常绿针叶林的平均叶倾角较大，而落叶阔叶林与灌木的叶片相对水平，草地的叶倾角变化范围较大（图1）。全球叶倾角实测平均值为40.74°，这与现有球形分布假设存在一定差距，表明已有研究可能低估了植被对光能和降水的截获能力。

（2）本研究得到的全球叶倾角分布图表明全球植被平均叶倾角为41.47°±9.55°，平均叶倾角随纬度的升高而缓慢增加（图2）。不同植被类型的平均叶倾角排序为：谷类作物（54.65°）>阔叶作物（52.35°）>落叶针叶林（50.05°）>灌木（49.23°）>常绿针叶林（47.13°）≈草地（47.12°）>落叶阔叶林（41.23°）> 常绿阔叶林（34.40°）（图3）。全球叶倾角产物展现出合理的空间分布格局，将为相关应用提供数据支撑。

（3）交叉验证结果表明对于非农作物，预测平均叶倾角与验证样本保持中等一致性（r?= 0.75）。而农作物的一致性相对较低（阔叶作物：r?= 0.48，谷类作物：r?= 0.60）（图4）。这与农作物较强的叶倾角季节变化有关，未来可通过加强LIA测量以改进制图效果。

（4）基于叶倾角得到的天顶叶片投影函数展现出与叶倾角相反的空间及纬度分布格局，全球植被平均叶片投影函数为0.68±0.11（图5）。验证结果表明基于叶倾角得到的叶片投影函数与参考值相比具有中等一致性（r?= 0.62）。

该项工作有助于增进对于全球植被叶倾角的认识，推动植被遥感建模与反演、陆面过程模拟等研究进展。

该研究得到了国家自然科学基金以及地理信息科学与技术全国重点实验室开放基金的资助。

图1 全球叶倾角实测数据在不同植被类型的分布

图2 全球植被平均叶倾角空间分布图

图3 全球平均叶倾角在不同植被类型的分布

图4 预测叶倾角与验证样本的比较

图5 全球天顶方向叶片投影函数空间分布图

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相关研究论文：

Li,S.,and Fang,H.,2025. Mapping global leaf inclination angle (LIA) based on field measurement data. Earth Syst. Sci. Data,17,1347-1366. .

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全球植被叶倾角数据产物（CAS-GLA V1.1）：

Li,S.,and Fang,H.,2025. Global leaf inclination angle (LIA) and nadir leaf projection function (G(0)) products (V1.1) [Data set]. Zenodo. .