植物冠層分析系統(tǒng)

　　儀器介紹

　　植物冠層圖像分析儀用于各種高度植物冠層的研究，利用魚眼鏡頭和CCD圖像傳感器獲取植物冠層圖像，通過分析軟件，獲得植物冠層的相關(guān)指標(biāo)和參數(shù)。利用魚眼鏡頭成像測量植物冠層數(shù)據(jù)，只操作一次即可，簡化了傳統(tǒng)測量方法要一天定點(diǎn)多次測量的繁復(fù)工作，而且利用圖像法測量冠層可以主動(dòng)避開不符合計(jì)算該冠 層結(jié)構(gòu)參數(shù)的冠層空隙部分，也可以躲開不符合測量計(jì)算的障礙物。

    測試原理與方法

　　植物冠層圖象分析儀采用了冠層孔隙率與冠層結(jié)構(gòu)相關(guān)的原理。它是根據(jù)光線穿過介質(zhì)減弱的比爾定律，在對(duì)植物冠層定義了一系列假設(shè)前提的條件下，采用半理論半經(jīng)驗(yàn)的公式，通過冠層孔隙率的測定，計(jì)算出冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)。這是目前世界上各種冠層儀*采用的原理。在上述原理下，植物冠層圖象分析儀采用的是對(duì)冠層下天穹半球圖像分析測量冠層孔隙率的方法，該方法是各類方法中較精確和省力、省時(shí)、快捷方便的方法。

　　結(jié)構(gòu)組成

　　植物冠層圖像分析儀由魚眼圖像捕捉探頭(由魚眼鏡頭及CCD圖像傳感器組成)、內(nèi)置25個(gè)PAR傳感器的測量桿(搖臂)、筆記本電腦、圖像采集軟件及圖像 分析軟件、高容量的可充電電池組組成。魚眼探頭安裝在一個(gè)很輕的搖臂的頂端，它可以獲取150°視角的魚眼圖像。圖像的顯示和存貯由配置的筆記本計(jì)算機(jī)完 成。

　　葉面積指數(shù)測定儀功能特點(diǎn)

　　魚眼鏡頭可自動(dòng)保持水平狀態(tài)：專門為植物冠層結(jié)構(gòu)測量設(shè)計(jì)的小型魚眼攝像鏡頭安裝在手持式萬向平衡接頭上，可自動(dòng)保持鏡頭處于水平狀態(tài)，無需三角架;

　　魚眼鏡頭可以伸入至冠層中：鏡頭安裝在搖臂一端，由于小巧和帶有測量桿，可以方便地水平向前或垂直向上伸入到冠層不同高度處，快速地進(jìn)行分層測量，測出群體內(nèi)光透過率和葉面積指數(shù)垂直分布圖;

　　圖像分析軟件：圖像分析軟件可以任意定義圖像分析區(qū)域(天頂角可分10區(qū)，方位角可分10區(qū))。

　　可屏蔽不合理冠層部分：對(duì)不同方向的冠層進(jìn)行區(qū)域性分析時(shí)，可以任意屏蔽地物景象和不合理的冠層部分(如缺株、邊行問題等)。對(duì)不同天頂角起始角和終止角的選擇，可以避開不符合計(jì)算該冠層結(jié)構(gòu)參數(shù)的冠層孔隙條件，通過手動(dòng)調(diào)節(jié)閾值，可以更精準(zhǔn)的測量出葉面積指數(shù)等參數(shù);

　　可測量指標(biāo)

　　葉面積指數(shù)

　　葉片平均傾角

　　天空散射光透過率

　　不同太陽高度角下的植物冠層直射輻射透過率

　　不同太陽高度角下冠層的消光系數(shù)

　　葉面積密度的方位分布

　　儀器主要技術(shù)參數(shù)

　　鏡頭角度：150°

　　分辨率：768×494pix

　　測量范圍：天頂角由0°～75°(150°魚眼鏡頭)可分割成十個(gè)區(qū)域，方位角360°亦可分割成十個(gè)區(qū)域

　　PAR感應(yīng)范圍：感應(yīng)光譜400nm～700nm

　　測量范圍0～2000μmol/㎡•S

　　分析軟件：植物冠層分析系統(tǒng)

　　電 　 源：8.4v可充電鋰電池組

　　探頭尺寸：直徑6cm，高10cm

　　總 重 量：500克(不含筆記本電腦)

　　傳輸接口：USB

　　工作溫度：0～55℃