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农作物垄行播种是世界范围内被广泛采用的一种种植模式，并推广到果园、苗圃等经济类作物。遥感由于具有非破坏性、大面积连续观测的特点，在作物长势监测、估产等方面具有无可比拟的优势。为充分发挥遥感技术在作物栽培管理过程中的作用，首先需要认识遥感信号产生的机理，了解作物冠层辐射传输的过程，建立合适的数学模型进行定量描述，最终达到从遥感信号中提取作物信息的目的。
本文以典型行播作物为目标，研究其可见光、近红外及热红外波段辐射特性，寻找不同波段间辐射传输的内在联系，实现了行播作物可见光、近红外及热红外波段冠层辐射的一体化建模。和前人相关领域进行的研究比较，本文工作的主要特色在于：
将可见光、近红外及热红外波段行播作物辐射建模有机地统一于相同的辐射原理框架下，这是总结已有的几个典型植被一体化辐射模型的原理，并根据本文研究和应用的需要而实现的，即：可见光、近红外及热红外波段辐射一体化模型建立的基础和联系不同波段间辐射特性的桥梁是基于能量守恒的辐射传输方程；根据应用的需要，本文以四流近似辐射传输理论为基础，进行了行结构参数的扩展，建立了行作物全波段辐射传输-几何光学一体化模型。建模过程中，充分应用了近年来植被遥感模型发展中成熟的研究成果，如热点效应纠正，消除了四流近似求解过程中可能出现的数值异常问题，以及行播作物冠层体系内多次散射的合理求解等。
基于行播作物可见光、近红外及热红外波段辐射一体化模型，本研究发现了行播作物辐射特性：行效应分布。由于行作物垄行冠层和行间空地有规律地平行分布，导致行作物冠层辐射方向性空间分布出现了明显不同于均匀连续冠层的特征，这表现在：在可见、近红外波段，半球-方向反射率分布极化图上出现近似平行垄行方向的高值(或低值，取决于行结构，叶倾角分布，叶片反射、透过率等因素)条带区，该区中心位于热点方向；在TIR波段也表现为方向亮温分布极化图上沿近似平行垄行方向分布着条带区，受冠层结构，组分温度分布的影响，条带区的中心或位于热点方向，或位于天顶方向。通过实验数据对一体化行作物模型的验证表明，该一体化模型能大体上反映测量得到的行作物方向性辐射特性。通过模拟的一系列代表行作物典型生长期的冠层场景，系统比较了采用辐射度方法的计算机模拟模型RGM和行结构模型在红光、近红外和热红外三个典型波段辐射特性模拟结果，两个模型给出了非常一致的全波段辐射方向性分布，证实了上述行效应的存在。