잎의 다각도 편광 반사 특성을 기반으로 잎 표면 거칠기 역산 방법을 제안하였다. 기존 편광 반사 모델에 비편광 성분을 도입하여 편광 반사 모델을 개선하고 잎 반사 계수와 표면 거칠기 간의 정량적 관계를 구축하였다. 5가지 서로 다른 잎 구조 식생의 19개 표본과 주평면 다각도 관측 데이터를 결합하여 모델의 반사 시뮬레이션 능력과 거칠기 역산 정확도를 체계적으로 평가하였다. 결과는 개선된 모델이 350~2500 nm 내에서 잎 반사 계수를 정확하게 시뮬레이션할 수 있으며, 전체 적합도(R² 0.99까지)가 높고 다양한 탐지 천정각에서 안정적인 성능(상대 평균 제곱근 오차 5% 미만)을 보임을 나타낸다. 거칠기 역산 측면에서 모델은 대부분 파장대에서 우수한 성능(R² 일반적으로 0.5 이상)을 보이며, 450 nm와 550 nm에서 정확도가 가장 높아(R² 0.7 초과) 다양한 잎 표면 구조를 효과적으로 구분하고 거칠기 변화를 반영할 수 있다. 민감도 분석 결과 거칠기와 입사-관측 기하학이 편광 반사의 강도 및 각도 분포를 함께 제어하며, 거칠기는 주로 편광 반사 계수의 진폭 감소 및 피크 위치 이동을 통제한다. 본 연구는 기존의 반사 강도 기반 모델링 방법이 잎 표면 구조 매개변수 표현 능력의 한계를 극복하여 식생 구조 매개변수 역산에 새로운 기술적 경로를 제공하고, 수관 규모로 확장하는 기초를 마련하였다.

편광 반사 모델; 잎 거칠기; 다각도 관측; 잎 파라미터 역산